ความท้าทายสองแบบของประสิทธิภาพพลังงานและประสิทธิภาพในราคากําลังขับเคลื่อนนวัตกรรมในการออกแบบระบบ HVACกลายเป็นตัวเลือกที่นิยมอย่างไรก็ตาม ความเข้าใจผิดทั่วไปเกี่ยวกับการคัดเลือกต้องหลีกเลี่ยง เพราะหลักการการออกแบบแบบลีนจะสร้างอนาคตของอุตสาหกรรม
ในสภาพที่ความจํากัดด้านพลังงานของโลกเพิ่มขึ้น และความรู้เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น สนามการออกแบบระบบ HVAC กําลังมีการเปลี่ยนแปลงอย่างสําคัญ"กฎธรรมดา" และ "ปัจจัยความปลอดภัย" ที่เคยเป็นมา กําลังถูกแทนที่ด้วยการคํานวณที่แม่นยํา และการออกแบบที่ปรับปรุงให้ดีที่สุดนักวิศวกรต้องเผชิญกับโจทย์ที่ไม่เคยมีมาก่อน: วิธีการบรรลุประสิทธิภาพพลังงานและประสิทธิภาพในราคาที่สูงขึ้นในยุคที่แคบแหล่งทรัพยากรการทดสอบนี้ไม่เพียงแค่ทดสอบความสามารถทางวิศวกรรม แต่ยังต้องมีการนวัตกรรมในปรัชญาการออกแบบ.
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีบทบาทสําคัญในระบบ HVAC โดยหลักแล้วใน 2 การใช้งานหลัก:
กระบวนการ อุตสาหกรรม และ ศูนย์ ข้อมูล สร้าง ความ ร้อน หนาว ที่ จํานวน มาก การปล่อย ความ ร้อน หนาว นี้ โดยตรง ไม่ เพียง จะ ทํา ให้ พลังงาน เสียหาย แต่ ยัง ทํา ให้ สิ่งแวดล้อม ละลายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นสามารถนําความร้อนนี้กลับมาทําน้ําหรืออากาศร้อนก่อน, ลดการบริโภคพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพ แนวทางนี้ลดต้นทุนการดําเนินงานในขณะที่สนับสนุนเป้าหมายความยั่งยืนโดยการลดการปล่อยคาร์บอน
ตัวอย่างเช่น ในศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ ที่เซอร์เวอร์ผลิตความร้อนที่สําคัญ วิธีการทําความเย็นแบบดั้งเดิมมักจะพึ่งพาการทําความเย็นแบบกลที่มีพลังงานสูงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจานสามารถถ่ายทอดความร้อนของเซอร์เวอร์ไปยังน้ําเย็น, ซึ่งจะทําให้อากาศที่เข้าสู่ระบบ HVAC ร้อนก่อน ลดภาระการเย็นและประหยัดพลังงาน
ในสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจานสามารถใช้อากาศภายนอกที่เย็นกว่าเพื่อเย็นน้ําที่ไหลเวียนโดยตรง โดยลดหรือกําจัดการเย็นแบบกลไกวิธีการเย็นแบบธรรมชาตินี้ ลดการใช้พลังงานลงอย่างมากโดยเฉพาะในช่วงฤดูเปลี่ยน
ตัวอย่างเช่น ในภูมิภาคทางตอนเหนือ อุณหภูมิฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ผลิ มักทําให้อากาศภายนอก สามารถทําความเย็นของน้ําในระบวนการโดยตรงตอบโจทย์ความต้องการในการเย็น HVAC โดยไม่ต้องใช้เครื่องเย็นกล.
การคัดเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นมีส่วนมากกว่าการจับคู่ปารามิเตอร์ง่ายๆ มันต้องพิจารณาหลายปัจจัยอย่างครบถ้วน การเลือกที่ไม่ดีสามารถเสี่ยงการทํางาน ลดประสิทธิภาพและสั้นอายุการใช้งานของเครื่องมือด้านล่างเราพิจารณาสามความผิดพลาดการคัดเลือกทั่วไปและกลยุทธ์การปรับปรุงที่เกี่ยวข้อง
ปัญหา:ในระหว่างการทํางาน HVAC พื้นผิวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนค่อย ๆ เก็บผสมผสมผสม, ลดประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อน เพื่อชําระค่าตอบแทนเพิ่มพื้นที่ถ่ายส่งความร้อนอย่างไรก็ตาม การประเมินค่าปริมาณปริมาณปนเปื้อนสําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่น
ไม่เหมือนกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อแบบดั้งเดิม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น มีการออกแบบแผ่นที่พิเศษ ที่สร้างความวุ่นวายสูงขึ้นการคัดเลือกควรหลีกเลี่ยงการใช้ปริมาณปนเปื้อนของเปลือกและหลอด และแทนนี้ใช้ค่าต่ํากว่าที่พัฒนาขึ้นจากสภาพที่แท้จริงปัจจัยที่ทําให้เกิดฝุ่นมากเกินไป ส่งผลให้หน่วยมีขนาดใหญ่เกินไป ลดความเร็วของกระแส และที่น่าแปลกคือ ส่งผลให้เกิดสับสน
ปัญหา:พื้นที่ถ่ายทอดความร้อนมีผลต่อการทํางานอย่างสําคัญ บางวิศวกรกําหนดพื้นที่เกินขั้น เพื่อให้การถ่ายทอดความร้อนค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นและอาจทําให้ความเร็วการไหลที่ต่ําและความดันสูงลดลงที่ทําให้การทํางานของระบบเสื่อม.
ทั้งพื้นที่ถ่ายทอดความร้อนและปัจจัยปนเปื้อนชําระค่าตอบแทนให้กับช่องว่างในการทํางาน การใช้ทั้งสองวิธีนําไปสู่หน่วยขนาดใหญ่มาก, เสียทรัพยากรพื้นที่เกินจะลดความเร็วการไหล, เร่งความสกปรกและการเก่าของอุปกรณ์
ปัญหา:ข้อดีสําคัญของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นคือความจุปทานที่ปรับเปลี่ยนได้ โดยการเพิ่มแผ่นหรือถอดแผ่น บางวิศวกรเก็บพื้นที่ในการขยายแผ่นสําหรับการเพิ่มภาระที่อาจเกิดขึ้น แต่สิ่งนี้มีความเสี่ยงถ้าระบบ HVAC มี Delta T ต่ํา (ความแตกต่างของอุณหภูมิเล็ก), การเพิ่มแผ่นอาจไม่ปรับปรุงผลงานได้อย่างสําคัญ กรอบขนาดใหญ่เพิ่มต้นทุนและความต้องการพื้นที่ พื้นที่การขยายที่จองไว้มีเหตุผลเพียงกับการยืนยันการเติบโตของภาระในอนาคต
ในการออกแบบ HVAC เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นนําเสนอวิธีการประหยัดพลังงานที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การทําความสามารถเต็มที่ของพวกเขาต้องเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับการเลือกและการใช้งานโดยหลีกเลี่ยงอุปสรรคทั่วไป, พื้นที่ถ่ายทอดความร้อนที่มากเกินไปและพื้นที่ขยายที่ไม่จําเป็น วิศวกรสามารถบรรลุการออกแบบลีก ที่เพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน ลดต้นทุน และสนับสนุนความยั่งยืน
ใน วิศวกรรม เช่นเดียวกับในสาขาอื่นๆ การออกแบบแบบลีน ไม่เพียงแค่ลดค่าใช้จ่ายและเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ยังประหยัดทรัพยากรและปกป้องสิ่งแวดล้อม
