PHE em Aquecimento Distrital

Os trocadores de calor de placas (PHEs) são componentes críticos em sistemas de aquecimento urbano devido à sua alta eficiência, tamanho compacto e adaptabilidade a condições operacionais variáveis. Abaixo está uma explicação detalhada de suas aplicações típicas:

1. Distribuição Central de Calor

Nos sistemas de aquecimento urbano, o calor é normalmente gerado em uma usina central usando caldeiras a gás natural, biomassa, energia geotérmica ou calor residual de processos industriais. Os trocadores de calor de placas são usados para transferir esse calor para a rede primária de aquecimento urbano de forma eficiente. Sua alta condutividade térmica e tamanho compacto garantem que as perdas de calor sejam minimizadas durante a transferência, mantendo a eficiência energética em todo o sistema.

Exemplo: Em um sistema alimentado por usinas de transformação de resíduos em energia, os PHEs transferem o calor gerado pela incineração de resíduos para a água ou vapor usado na rede distrital.

2. Troca de calor da subestação

Na interface entre a rede de aquecimento urbano e os edifícios do usuário final (residenciais, comerciais ou industriais), os PHEs são instalados em subestações. Esses trocadores transferem calor do circuito primário para o circuito secundário, que o distribui para consumidores individuais.

Essa separação garante:
um. Proteção do circuito primário contra contaminação.
b. Independência hidráulica, permitindo diferentes níveis de pressão em circuitos primários e secundários.
c. Personalização das temperaturas de alimentação para atender às necessidades de edifícios ou zonas específicas.

Por exemplo, um complexo residencial pode exigir temperaturas de fornecimento mais baixas em comparação com uma instalação industrial, e os PHEs permitem esses ajustes.

3. Produção de Água Quente Sanitária (AQS)

Em muitos sistemas de aquecimento urbano, os PHEs são usados para a produção de água quente sanitária sob demanda. Eles fornecem transferência instantânea de calor para água fria, garantindo um fornecimento contínuo e eficiente de água quente sem a necessidade de tanques de armazenamento volumosos.

Vantagens: Resposta rápida a demandas variadas, menores perdas térmicas e instalação compacta em subestações ou edifícios individuais.

4. Recuperação e utilização de energia

Os trocadores de calor de placas desempenham um papel vital na recuperação de calor residual de processos industriais, usinas de energia ou outras fontes. Esse calor recuperado pode ser alimentado na rede de aquecimento urbano, reduzindo a dependência de fontes de energia primária.

Exemplo: O calor da água de resfriamento de uma usina siderúrgica pode ser transferido usando PHEs para o sistema de aquecimento urbano, utilizando energia que, de outra forma, seria desperdiçada.

5. Balanceamento de carga e controle de temperatura

Os sistemas de aquecimento urbano geralmente experimentam demanda flutuante ao longo do dia e ao longo das estações. Os PHEs ajudam a regular e equilibrar a carga de calor, adaptando-se às diferentes taxas de fluxo e diferenças de temperatura entre as linhas de alimentação e retorno. Seu design modular permite ajustes para atender à demanda de pico ou otimizar o desempenho durante períodos de baixa demanda.

Exemplo: Durante o inverno, os PHEs operam em capacidades mais altas para atender às necessidades de aquecimento, enquanto no verão, eles podem lidar com cargas reduzidas para aplicações como a produção de água quente sanitária.

6. Integração Renovável

Os sistemas de aquecimento urbano incorporam cada vez mais fontes de energia renováveis, como calor geotérmico, energia solar térmica ou bombas de calor em grande escala. Os trocadores de calor de placas facilitam a integração dessas fontes, transferindo calor de forma eficiente para a rede de aquecimento urbano.

Exemplo: Em uma usina de aquecimento solar distrital, os PHEs transferem calor dos coletores solares para a água que circula na rede de aquecimento.

7. Aquecimento específico da zona

Diferentes zonas ou bairros podem ter requisitos de aquecimento exclusivos em grandes redes de aquecimento urbano. PHEs instalados em subestações de nível de zona permitem que o sistema forneça fornecimento de calor personalizado. Isso garante o uso otimizado de energia e conforto para várias necessidades do consumidor.

Exemplo: Uma zona comercial pode exigir temperaturas de aquecimento mais altas para processos industriais, enquanto áreas residenciais próximas precisam de temperaturas mais baixas para aquecimento ambiente e água quente sanitária.