Ngành năng lượng: Cách mạng về hiệu quả nhiệt
Máy trao đổi nhiệt tấm (PHEs) đã định hình lại hệ thống năng lượng với hiệu quả truyền nhiệt vô song và thiết kế nhỏ gọn, giải quyết các nhu cầu quan trọng trong sản xuất điện, năng lượng tái tạo,và sưởi ấm / làm mát công nghiệp.
Trong các mạng lưới sưởi ấm từ xa, PHEs đóng vai trò là xương sống của hệ thống sưởi ấm trung tâm, chuyển nhiệt từ các lưới hơi nước hoặc nước nóng đến các tòa nhà riêng lẻ.Tỷ lệ chuyển nhiệt cao của chúng (lên đến 7,000 W/m2K) cho phép chuyển đổi năng lượng chính thành các vòng thứ cấp hiệu quả, giảm mất nhiệt lên đến 90% so với các máy trao đổi vỏ và ống truyền thống.trong hệ thống sưởi ấm từ xa của Scandinavia, PHEs cho phép các thành phố phân phối nhiệt thải nhiệt độ thấp từ các nhà máy điện đến các ngôi nhà, giảm tiêu thụ khí tự nhiên 30%.
Trong các ứng dụng năng lượng tái tạo, PHEs tối ưu hóa quản lý nhiệt trong hệ thống nhiệt địa nhiệt và nhiệt mặt trời.chúng tách chất lỏng địa nhiệt nhiệt độ cao khỏi chất lỏng làm việc trong chu kỳ Rankine hữu cơ, duy trì hiệu quả ngay cả với nước muối ăn mòn.đảm bảo bảo vệ đông lạnh trong khi tối đa hóa khả năng phục hồi năng lượng.
Phục hồi năng lượng công nghiệp cũng được hưởng lợi sâu sắc từ PHEs. Trong các nhà máy lọc dầu, chúng làm nóng trước dầu thô đến bằng cách sử dụng dòng sản phẩm nóng, giảm sử dụng năng lượng lò bằng 15-20%.Các nhà máy hóa chất sử dụng PHEs để thu hồi nhiệt từ khí thải hoặc nước làm mát, chuyển đổi năng lượng thải thành năng lượng nhiệt có thể sử dụng cho các quy trình như chưng cất hoặc sấy khô.
Ứng dụng trong nhà: Tăng sự thoải mái hàng ngày
Trong môi trường dân cư, PHEs cung cấp các giải pháp đáng tin cậy, hiệu quả cho việc sưởi ấm, làm mát và nước nóng trong nước (DHW), phù hợp với xu hướng tiết kiệm năng lượng và nhu cầu thoải mái.
Hệ thống nước nóng gia đình
PHEs là trung tâm của các hệ thống DHW tức thời trong căn hộ và nhà ở. được lắp đặt giữa nồi hơi hoặc bơm nhiệt và nước máy, chúng nhanh chóng làm nóng nước lạnh khi nó chảy qua các tấm,loại bỏ sự cần thiết của các bể lưu trữ lớnThiết kế này làm giảm mất nhiệt chờ 80% và đảm bảo cung cấp nước nóng liên tục ngay cả trong thời gian sử dụng cao điểm.500 kWh/năm so với hệ thống bể truyền thống.
Sản phẩm sưởi ấm và làm mát bằng nước
Trong hệ thống sưởi ấm sàn hoặc cuộn quạt, PHEs đóng vai trò trung gian giữa nguồn sưởi chính và mạch phòng.điều chỉnh công suất nhiệt dựa trên điều kiện ngoài trờiVào mùa hè, hoạt động ngược cho phép làm mát thông qua các vòng nước lạnh, làm cho PHEs trở thành một phần không thể thiếu của hệ thống HVAC hai mùa.Kích thước nhỏ gọn của chúng chiếm 70% không gian ít hơn so với các đơn vị vỏ và ống phù hợp với các phòng cơ khí nhà ở nhỏ.
Tích hợp bơm nhiệt
Máy bơm nhiệt nguồn không khí và nguồn mặt đất kết hợp liền mạch với PHEs để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng.duy trì hệ số hiệu suất cao (COP)Trong khí hậu lạnh, máy bơm nhiệt nguồn mặt đất với PHEs có thể đạt được COP 4.0, nghĩa là 4 kWh nhiệt cho mỗi 1 kWh điện tiêu thụ.
Bể bơi và SPA
PHEs làm nóng nước hồ bơi hiệu quả bằng cách sử dụng nhiệt thải từ nồi hơi hoặc máy bơm nhiệt.trong khi nhiễu loạn cao ngăn chặn sự tích tụ quy môMột hồ bơi 50 m2 được sưởi ấm bằng PHE có thể giảm chi phí năng lượng 40% so với sưởi ấm điện kháng cự.
Những lợi ích chính thúc đẩy việc nhận con nuôi
- Hiệu quả năng lượng: Dòng ngược dòng tối đa hóa việc khôi phục nhiệt, lý tưởng cho các nguồn nhiệt cấp thấp như nước thải hoặc máy thu năng lượng mặt trời.
- Thiết kế nhỏ gọn: Các cấu hình tấm chồng lên nhau phù hợp với không gian hẹp, rất quan trọng cho việc trang bị lại các tòa nhà cũ hoặc cơ sở hạ tầng đô thị.
- Bảo trì dễ dàng: Các PHE được ghép lại có thể được tháo rời để làm sạch, giảm thời gian ngừng hoạt động trong hệ thống sưởi ấm hoặc hệ thống nhiệt nóng.
- Tiết kiệm chi phí: Chi phí lắp đặt và vận hành thấp hơn, với thời gian hoàn vốn thường dưới 3 năm cho các ứng dụng thương mại.
Thách thức và đổi mới
Trong khi PHEs vượt trội trong hầu hết các kịch bản, chất lỏng hoặc hạt có độ nhớt cao có thể yêu cầu các tấm sóng chuyên biệt.Các đổi mới như hàn PHEs (loại bỏ các vỏ ghép cho các ứng dụng nhiệt độ cao) và lớp phủ bề mặt tự làm sạch đang mở rộng tiện ích của chúngTrong sử dụng nhà ở, các bộ điều khiển PHE thông minh hiện được tích hợp với các hệ thống IoT, điều chỉnh sản lượng nhiệt dựa trên sự chiếm đóng hoặc dự báo thời tiết.
Tóm lại, bộ trao đổi nhiệt tấm đã trở nên không thể thiếu trong cơ sở hạ tầng năng lượng và cuộc sống hàng ngày, thúc đẩy tính bền vững trong các mạng lưới sưởi ấm từ xa và tăng sự thoải mái trong nhà.Khả năng tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong khi duy trì độ tin cậy củng cố vai trò của họ trong quá trình chuyển đổi sang tương lai carbon thấp.
