1. Application d'échangeurs de chaleur à plaques dans les climatiseurs commerciaux
(I) Application dans le cycle de réfrigération dans le système de réfrigération des climatiseurs commerciaux, les échangeurs de chaleur à plaques sont principalement utilisés comme condenseurs et évaporateurs. Lorsqu'elle est utilisée comme condenseur, le réfrigérant gazeux est refroidi et condensé dans un liquide dans l'échangeur de chaleur à plaque. Par exemple, dans le système de climatisation central d'un grand centre commercial, le gaz réfrigérant à haute température et à haute pression déchargé du compresseur entre dans le condenseur de la plaque et par échange de chaleur avec le milieu de refroidissement (généralement de l'air ou de l'eau), la La chaleur est enlevée et l'état du réfrigérant change, terminant ainsi un lien clé dans le cycle de réfrigération. Lorsqu'il est utilisé comme évaporateur, le réfrigérant liquide évapore et absorbe la chaleur dans l'échangeur de chaleur de la plaque, réduisant la température du milieu refroidi (comme l'air). En prenant le système de climatisation d'un hôtel à titre d'exemple, le réfrigérant absorbe la chaleur de l'air intérieur dans l'évaporateur de la plaque pour obtenir le refroidissement de l'air intérieur.
(Ii) Application dans le cycle de chauffage dans le processus de chauffage des climatiseurs commerciaux de type pompe à chaleur, les échangeurs de chaleur plaques jouent également un rôle important. Il peut être utilisé comme condenseur pour libérer la chaleur. Par exemple, lorsque certains centres commerciaux dans le nord utilisent des systèmes de climatisation à pompe à chaleur pour le chauffage en hiver, la chaleur du réfrigérant est transférée à l'air intérieur à travers l'échangeur de chaleur pour augmenter la température intérieure. Dans le même temps, au stade de refroidissement inverse du cycle de chauffage (pour le dégivrage et d'autres fonctions), l'échangeur de chaleur à plaque peut fonctionner comme un évaporateur.
(Iii) Applications pour améliorer l'efficacité énergétique puisque l'échangeur de chaleur à plaque a une efficacité de transfert de chaleur élevée, il peut rendre l'échange de chaleur entre le réfrigérant et le milieu de refroidissement / chauffage plus complet. Cela permet d'améliorer le rapport d'efficacité énergétique (EER ou COP) de l'ensemble du système de climatisation commercial. Par exemple, par rapport aux échangeurs traditionnels de chaleur de coquilles et de tubes, les échangeurs de chaleur à plaques peuvent augmenter l'efficacité énergétique du système de climatisation d'environ 10% -30%, réduire la consommation d'énergie et réduire les coûts d'exploitation.
Ii Exigences techniques pour les échangeurs de chaleur aux plaques dans les climatiseurs commerciaux
(I) Les performances de transfert de chaleur nécessitent un coefficient de transfert de chaleur élevé: l'échangeur de chaleur à plaque doit avoir un coefficient de transfert de chaleur élevé pour assurer un transfert de chaleur efficace sous une petite différence de température. Généralement, le coefficient de transfert de chaleur doit se situer entre 2 0 00 et 8000w / (m² ・ k), et la valeur spécifique varie en fonction du réfrigérant et des conditions de travail. En effet, un coefficient de transfert de chaleur élevé peut réduire la zone d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur, réduisant ainsi la taille et le coût de l'équipement. Bonne efficacité d'échange de chaleur: Le facteur de correction de la différence de température moyenne logarithmique (f) de l'échangeur de chaleur à plaque doit être aussi proche de 1 que possible. Par exemple, dans les conditions de conception, la valeur F est supérieure à 0,9, ce qui signifie que la différence de température moyenne réelle est très proche de la différence de température moyenne logarithmique théorique, ce qui peut assurer une efficacité élevée du processus d'échange de chaleur et réduire la perte d'énergie .
(Ii) Les performances de la résistance à la pression nécessitent la capacité de résister à la haute pression: lors du fonctionnement des systèmes commerciaux de climatisation, la pression du réfrigérant changera. L'échangeur de chaleur à plaque doit être capable de résister aux pressions plus élevées, et la pression générale de conception ne doit pas être inférieure à 3. 0 MPA pour assurer la sécurité dans diverses conditions de travail (comme le démarrage, l'arrêt, les changements de charge, etc. ). Surtout pour les systèmes de climatisation à l'aide de réfrigérants à haute pression tels que R41 0 A, une résistance à la pression plus élevée est essentielle. Contrôle de la chute de pression: Tout en assurant une résistance à la pression suffisante, il est également nécessaire de contrôler la chute de pression du réfrigérant et le milieu de l'échangeur de chaleur de la plaque. Il est généralement nécessaire que la chute de pression du côté réfrigérant ne dépasse pas 0. 05MPA, et la chute de pression du côté de l'eau (si l'eau est utilisée comme milieu de refroidissement ou de chauffage) ne dépasse pas 0,07mpa. Une plus petite chute de pression aide à réduire la consommation d'énergie du compresseur et à améliorer l'efficacité de fonctionnement du système.
(Iii) Exigences des matériaux Résistance à la corrosion: En raison des différentes propriétés chimiques du réfrigérant et du milieu de refroidissement / chauffage, le matériau de l'échangeur de chaleur à plaque doit avoir une bonne résistance à la corrosion. Par exemple, pour un système avec de l'eau comme milieu de refroidissement, le matériau de la plaque de l'échangeur de chaleur est généralement en acier inoxydable (comme 316L) car il peut résister à la corrosion par des composants corrosifs tels que les ions chlorure dans l'eau. Pour certaines combinaisons spéciales de médium de réfrigérant, des revêtements spéciaux ou des matériaux en alliage peuvent également être nécessaires pour améliorer la résistance à la corrosion. Bonne conductivité thermique: la conductivité thermique du matériau affecte directement l'efficacité d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur. La conductivité thermique du matériau de la plaque doit généralement être entre 10-200 w / (m ・ k). Par exemple, les alliages de cuivre et de cuivre sont des matériaux couramment utilisés avec une bonne conductivité thermique, mais compte tenu des facteurs tels que la résistance au coût et à la corrosion, les matériaux composites sont parfois utilisés pour assurer une certaine conductivité thermique et répondre à d'autres exigences de performance.
(Iv) Exigences de performances d'étanchéité pour éviter les fuites: les performances d'étanchéité de l'échangeur de chaleur à plaques sont cruciales, car les fuites de réfrigérant affecteront non seulement les performances du système de climatisation, mais causent également du mal à l'environnement et à la santé humaine. Il est généralement nécessaire que le taux de fuite de l'échangeur de chaleur à plaque soit inférieur à 1 × 10⁻⁶m³ / (s ・ m) (fuite par mètre de longueur d'étanchéité dans des conditions standard) à la pression et à la température de conception. Afin d'assurer un bon joint, le matériau du joint d'étanchéité doit avoir une bonne compatibilité avec le réfrigérant et le milieu, et pouvoir maintenir l'élasticité et les performances d'étanchéité lors d'une utilisation à long terme. Résistance à la température et résistance au vieillissement: le joint d'étanchéité doit être capable de résister aux changements de température pendant le fonctionnement des climatiseurs commerciaux. Il est généralement nécessaire de pouvoir fonctionner normalement dans la plage de température de -20 à 150 degrés, et ne vieillira pas, ne perdra pas ou ne perdra pas l'élasticité dans des environnements à haute température et chimique à long terme. Par exemple, les joints d'étanchéité en caoutchouc nitrile (NBR) conviennent aux réfrigérants généraux et aux gammes de températures, tandis que les matériaux d'étanchéité à haute performance tels que Fluororubber (FKM) peuvent être nécessaires pour des environnements à haute température.
(V) La compacité et la facilité de maintenance nécessitent une conception structurelle compacte: dans les systèmes de climatisation commerciale, l'espace est souvent limité. L'échangeur de chaleur à plaque doit avoir une structure compacte, et son coefficient de transfert de chaleur de volume (transfert de chaleur par volume unitaire) est généralement nécessaire pour être supérieur à 3000-10000 w / (m³ ・ k) pour obtenir un transfert de chaleur plus important dans une limite espace. Dans le même temps, la structure compacte aide également à réduire la charge réfrigérante et le poids global du système. Facile à nettoyer et à entretenir: Après une utilisation à long terme, la surface de l'échangeur de chaleur de la plaque peut être mise à l'échelle ou bloquée par des impuretés, affectant l'efficacité d'échange de chaleur. Par conséquent, il devrait être facile de démonter et de nettoyer, comme l'utilisation d'une structure de plaque détachable, ce qui est pratique pour les utilisateurs pour inspecter régulièrement, nettoyer et maintenir l'intérieur de l'échangeur de chaleur pour assurer ses performances de fonctionnement stables à long terme.
