Aplicação

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

1. Distribuição Central de Calor

Em sistemas de aquecimento distrital, o calor é tipicamente gerado em uma planta central usando caldeiras a gás natural, biomassa, energia geotérmica ou calor residual de processos industriais. Os trocadores de calor em placas são usados para transferir esse calor para a rede primária de aquecimento distrital 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 plantas de recuperação de energia a partir de resíduos, os PHEs transferem o calor gerado pela incineração de resíduos para água ou vapor utilizado na rede distrital.

2. Troca de Calor em Subestações

Na interface entre a rede de aquecimento distrital e os edifícios dos usuários finais (residenciais, comerciais ou industriais), 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:
a. Proteção do circuito primário contra contaminação.
b. Independência hidráulica, permitindo diferentes níveis de pressão nos circuitos primário e secundário.
c. Personalização das temperaturas de fornecimento 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 tais ajustes.

3. Produção de Água Quente Doméstica (DHW)

Em muitos sistemas de aquecimento distrital, PHEs são usados para a produção de água quente doméstica sob demanda. Eles fornecem transferência de calor instantânea para a 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 dentro de subestações ou edifícios individuais.

4. Recuperação e Utilização de Energia

Trocadores de calor de placas desempenham um papel vital na recuperação de calor residual de processos industriais, usinas de energia ou outras fontes. Este calor recuperado pode ser alimentado na rede de aquecimento distrital, reduzindo a dependência de fontes de energia primárias.

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

5. Balanceamento de Carga e Controle de Temperatura

Sistemas de aquecimento distrital frequentemente experimentam demanda flutuante ao longo do dia e nas diferentes estações. TCHs ajudam a regular e equilibrar a carga térmica, adaptando-se a diferentes taxas de fluxo e diferenças de temperatura entre as linhas de fornecimento e retorno. Seu design modular permite ajustes para atender à demanda máxima 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 doméstica.

6. Integração Renovável

Sistemas de aquecimento distrital incorporam cada vez mais fontes de energia renovável, como calor geotérmico, energia solar térmica ou bombas de calor em grande escala. Trocadores de calor de placas facilitam a integração dessas fontes ao transferir calor de forma eficiente para a rede de aquecimento distrital.

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

7. Aquecimento Específico por Zona

Diferentes zonas ou bairros podem ter requisitos de aquecimento únicos em grandes redes de aquecimento distrital. PHEs instalados em subestações de nível de zona permitem que o sistema forneça entrega de calor personalizada. Isso garante o uso otimizado de energia e conforto para diversas necessidades dos consumidores.

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 de ambientes e água quente doméstica.