PHE في تدفئة المنطقة

تعتبر المبادلات الحرارية للوحة (PHEs) مكونات مهمة في أنظمة تدفئة المناطق نظرا لكفاءتها العالية وحجمها الصغير وقدرتها على التكيف مع ظروف التشغيل المختلفة. فيما يلي شرح مفصل لتطبيقاتها النموذجية:

1. توزيع الحرارة المركزي

في أنظمة تدفئة المناطق ، يتم توليد الحرارة عادة في محطة مركزية باستخدام غلايات الغاز الطبيعي أو الكتلة الحيوية أو الطاقة الحرارية الأرضية أو الحرارة المهدرة من العمليات الصناعية. تستخدم المبادلات الحرارية للوحة لنقل هذه الحرارة إلى شبكة تدفئة المنطقة الأساسية بكفاءة. تضمن الموصلية الحرارية العالية وحجمها الصغير تقليل فقد الحرارة أثناء النقل ، مما يحافظ على كفاءة الطاقة في جميع أنحاء النظام.

مثال: في نظام يعمل بمحطات تحويل النفايات إلى طاقة ، تنقل PHEs الحرارة المتولدة من حرق النفايات إلى الماء أو البخار المستخدم في شبكة المنطقة.

2. التبادل الحراري للمحطة الفرعية

في الواجهة بين شبكة تدفئة المناطق ومباني المستخدم النهائي (السكنية أو التجارية أو الصناعية) ، يتم تثبيت PHEs في المحطات الفرعية. تنقل هذه المبادلات الحرارة من الدائرة الأولية إلى الدائرة الثانوية التي توزعها على المستهلكين الأفراد.

يضمن هذا الفصل ما يلي:
a. حماية الدائرة الأولية من التلوث.
b. الاستقلال الهيدروليكي ، مما يسمح بمستويات ضغط مختلفة في الدوائر الأولية والثانوية.
ج. تخصيص درجات حرارة الإمداد لتتناسب مع احتياجات المباني أو المناطق المحددة.

على سبيل المثال ، قد يتطلب المجمع السكني درجات حرارة إمداد أقل مقارنة بمنشأة صناعية ، وتسمح PHEs بمثل هذه التعديلات.

3. إنتاج الماء الساخن المنزلي (DHW)

في العديد من أنظمة تدفئة المناطق ، يتم استخدام PHEs لإنتاج الماء الساخن المنزلي عند الطلب. إنها توفر نقلا فوريا للحرارة إلى الماء البارد ، مما يضمن إمدادا مستمرا وفعالا بالماء الساخن دون الحاجة إلى صهاريج تخزين ضخمة.

المزايا: الاستجابة السريعة للمتطلبات المختلفة ، وانخفاض الخسائر الحرارية ، والتركيب المضغوط داخل المحطات الفرعية أو المباني الفردية.

4. استعادة الطاقة واستخدامها

تلعب المبادلات الحرارية للوحة دورا حيويا في استعادة الحرارة المهدرة من العمليات الصناعية أو محطات الطاقة أو المصادر الأخرى. يمكن تغذية هذه الحرارة المستردة في شبكة تدفئة المنطقة ، مما يقلل من الاعتماد على مصادر الطاقة الأولية.

مثال: يمكن نقل الحرارة من مياه تبريد مصنع الصلب باستخدام PHEs إلى نظام تدفئة المنطقة ، باستخدام الطاقة التي قد تهدر لولا ذلك.

5. موازنة الحمل والتحكم في درجة الحرارة

غالبا ما تواجه أنظمة تدفئة المناطق طلبا متقلبا على مدار اليوم وعبر المواسم. تساعد PHEs على تنظيم الحمل الحراري وموازنته من خلال التكيف مع معدلات التدفق المتغيرة والاختلافات في درجات الحرارة بين خطوط الإمداد والعودة. يسمح تصميمها المعياري بإجراء تعديلات لتلبية ذروة الطلب أو تحسين الأداء خلال فترات الطلب المنخفض.

مثال: خلال فصل الشتاء ، تعمل PHEs بسعات أعلى لتلبية احتياجات التدفئة ، بينما في الصيف ، يمكنها التعامل مع الأحمال المنخفضة لتطبيقات مثل إنتاج الماء الساخن المنزلي.

6. التكامل المتجدد

تتضمن أنظمة تدفئة المناطق بشكل متزايد مصادر الطاقة المتجددة مثل الحرارة الأرضية أو الطاقة الحرارية الشمسية أو المضخات الحرارية واسعة النطاق. تسهل المبادلات الحرارية للوحة تكامل هذه المصادر عن طريق نقل الحرارة بكفاءة إلى شبكة تدفئة المنطقة.

مثال: في محطة تدفئة المناطق الشمسية ، تنقل PHEs الحرارة من مجمعات الطاقة الشمسية إلى المياه المتداولة في شبكة التدفئة.

7. التدفئة الخاصة بالمنطقة

قد يكون للمناطق أو الأحياء المختلفة متطلبات تدفئة فريدة في شبكات تدفئة المناطق الكبيرة. تمكن PHEs المثبتة في المحطات الفرعية على مستوى المنطقة النظام من توفير توصيل الحرارة المخصص. هذا يضمن الاستخدام الأمثل للطاقة والراحة لاحتياجات المستهلكين المختلفة.

مثال: قد تتطلب المنطقة التجارية درجات حرارة تسخين أعلى للعمليات الصناعية ، بينما تحتاج المناطق السكنية المجاورة إلى درجات حرارة منخفضة لتدفئة المساحات والماء الساخن المنزلي.