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Gestione delle funzioni termiche con scambiatori di calore

Quando si cambia lo stato termico di un fluido, deve esserci una differenza di temperatura tra i due mezzi affinché avvenga il trasferimento di calore, e il calore perso dal mezzo caldo è uguale alla quantità di calore guadagnato dal mezzo freddo, ad eccezione delle perdite per i dintorni.

Per trasferire continuamente il calore tra due mezzi, vengono utilizzati scambiatori di calore.

In uno scambiatore di calore diretto, entrambi i mezzi sono in contatto diretto tra loro e lo scambiatore di calore indiretto, entrambi i mezzi sono separati da una parete attraverso la quale viene poi trasferito il calore.

Al di fuori di uno scambiatore di calore, il trasferimento di calore predominante è l'aria, mentre internamente va dall'acqua, con o senza additivi, ai refrigeranti naturali e sintetici, al vapore e persino agli oli, per citare i più comuni.

Tutte le applicazioni di condizionamento e refrigerazione fanno uso di scambiatori di calore e si estendono ad altre applicazioni industriali come estrazione mineraria, produzione di energia, militare, trasporti e raffreddamento agricolo.

Per iniziare, quando si determina lo scambiatore di calore ottimale per applicazione, ci sono diversi fattori da considerare. "Alcuni dei fattori più comuni includono portate, pressione massima all'interno dello scambiatore di calore, caduta di pressione, parametri di temperatura, pressioni del sistema, viscosità e concentrazione del liquido, condizioni di anomalia del sistema (avvio / spegnimento), disponibilità di spazio, piani di espansione , costi del ciclo di vita e requisiti di manutenzione. È necessario valutare se l'applicazione resisterà a condizioni continue o cicliche ”, afferma Zaur Kutelya, responsabile dello sviluppo aziendale per Danfoss Heating Team.

Tutte le varie opzioni dello scambiatore di calore hanno tipicamente requisiti di dettaglio diversi, così come refrigeranti preferibili per applicazione. Ogni tipo di scambiatore di calore è quindi progettato per funzionare secondo i criteri di una particolare applicazione.

Anche il dimensionamento dello scambiatore di calore è una funzione di questa applicazione e influisce su ogni aspetto della batteria dello scambiatore di calore. Altre considerazioni cruciali non già menzionate includono il dimensionamento del tubo, il materiale utilizzato, la spaziatura delle alette e la metodologia di costruzione complessiva.

Inoltre, evitare metalli dissimili nell'unità HE rimuove i rischi come la corrosione galvanica in applicazioni come le navi marine. L'offerta di molteplici alternative di materiali consente ai produttori di fornire al mercato uno scambiatore di calore adatto a un'ampia gamma di condizioni, soddisfacendo tutte le specifiche.

tendenze

L'impronta fisica è diventata una tendenza significativa negli ultimi anni poiché lo spazio disponibile nel locale tecnico si riduce. Gli scambiatori di calore si presentano in varie dimensioni per ridurre al minimo l'utilizzo dello spazio sul pavimento nei siti.

Inoltre, le tendenze di progettazione del mercato si stanno concentrando sull'uso di refrigeranti sintetici naturali oa basso GWP, con particolare attenzione ai sistemi a bassa carica. Nel mercato più ampio, le tendenze si sono spostate verso i clienti che preferiscono soluzioni complete end-to-end che riducono al minimo i punti di responsabilità e localizzano tutte le considerazioni di progettazione del progetto. Questo approccio significa che ogni singola decisione di progettazione e implementazione viene presa con cognizione del suo impatto sull'intero progetto, e quindi i migliori risultati complessivi possono essere raggiunti limitando le spese e gli errori.

Scambiatore di calore a micropiastre Danfoss

Uno scambiatore di calore compatto (piastra HE), a seconda della tecnologia e dei parametri di progettazione, è un insieme di sottili piastre di trasferimento di calore compresse insieme per formare un pacco piastre che forma l'area di trasferimento di calore. Ogni tecnologia compatta ha intestazioni e follower che tengono insieme i pacchi di piastre. Il funzionamento interno di uno scambiatore di calore a piastre è quello di trasferire energia termica tra due fluidi, senza che i fluidi si mescolino.

Ci sono anche diversi compiti per diversi settori e questa tecnologia è stata progettata per una soluzione corrispondente. In questi diversi settori, anche le varietà nei parametri differiscono tra i paesi. Ad esempio, nella maggior parte dei paesi, la qualità dell'acqua è completamente diversa. Le portate e la pressione del sistema dipendono anche dalla capacità di una struttura che può essere diversa in ogni posizione e quindi gli scambiatori di calore a piastre hanno offerto un nuovo metodo.

Scambiatore di calore tradizionale a piastre

Anche gli scambiatori di calore a piastre, avendo un'applicazione ora più ampia, sono generalmente più piccoli e quindi i costi di trasporto e installazione sono diminuiti, la manutenzione è più semplice e sono molto più efficienti rispetto al tradizionale sistema a fascio tubiero.

Danfoss sono tecnologie ingegneristiche che consentono al mondo di domani di essere migliore, più intelligente ed efficace. Nelle città in crescita, garantiamo la fornitura di cibo fresco e un comfort ottimale nelle case e negli uffici, soddisfacendo al contempo la necessità di infrastrutture efficienti dal punto di vista energetico, sistemi connessi e integrazione di energie rinnovabili. Le nostre soluzioni vengono utilizzate, ad esempio, per il raffreddamento, la climatizzazione, il riscaldamento, il controllo di motori elettrici e apparecchiature mobili. La nostra ingegneria innovativa può essere fatta risalire al 1933 e oggi Danfoss è un leader globale con 28,000 dipendenti e vendite in più di 100 paesi.

Riferimenti e credito sui contenuti:

Zaur Kutelya - Direttore dello sviluppo aziendale, Danfoss Heating Moscow

Jesper Fuglsang - Specialista del contenuto del cliente, Danfoss Heating

Reny George Thomas - Direttore generale Sondex, Danfoss UAE

Artem Khegay - Responsabile sviluppo applicazioni, Danfoss Heating Moscow

Ekaterina Bolshakova - Project Manager, Danfoss Heating

Push Dhillon - Responsabile delle vendite di riscaldamento, Danfoss UK

Benjamin Brits - RACA

 

 

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