Un'unità scambiatore di calore, spesso chiamata stazione di scambio di calore o apparecchiatura HVAC, è un dispositivo completo e integrato che trasferisce il calore da una fonte di calore sul lato primario- all'acqua circolante sul lato secondario- (come il riscaldamento residenziale e l'acqua calda sanitaria) attraverso uno scambiatore di calore.
ILapparecchiature di riscaldamentoè un set completo di apparecchiature per il controllo del riscaldamento regionale che integra uno scambiatore di calore a piastre, una pompa di circolazione, una pompa di alimentazione idrica, un termometro, un manometro, vari sensori, tubi e valvole e un controllo industriale. È inoltre dotato di un sistema di approvvigionamento idrico a pressione costante, un sistema di trattamento dell'acqua, un sistema di controllo del flusso a frequenza variabile, un calorimetro e un sistema di controllo della comunicazione di rete per soddisfare i requisiti di configurazione della funzione di controllo di diversi livelli.
Scambiatore di calore: Il cuore dell'unità, dove avviene lo scambio termico. (Il più comunemente utilizzato è lo scambiatore di calore a piastre, grazie alla sua elevata efficienza di trasferimento di calore e alla struttura compatta. Esistono anche scambiatori di calore a fascio tubiero, ecc.)
Pompa di circolazione: Fornisce energia per l'acqua calda nel sistema di riscaldamento del lato secondario, in modo che circoli continuamente tra il radiatore e lo scambiatore di calore nella stanza.
Sistema di controllo:
Il "cervello" dell'unità, generalmente costituito da un PLC (controllore logico programmabile), sensori di temperatura, sensori di pressione, valvole di controllo elettriche e un'interfaccia uomo-macchina touchscreen. Monitorando la temperatura dell'acqua di mandata e di ritorno del lato secondario- o la temperatura esterna, regola automaticamente l'apertura della valvola della fonte di calore del lato primario- (vapore o acqua ad alta-temperatura), controllando così con precisione la temperatura dell'acqua in uscita sul lato secondario-, ottenendo un funzionamento di riscaldamento-richiesta e risparmio energetico-.
Valvola di regolazione elettrica: installata sulla tubazione della fonte di calore sul lato primario, riceve istruzioni dal sistema di controllo e si apre o chiude automaticamente per controllare il flusso del fluido termico che entra nello scambiatore di calore.
Filtro: installato sui tubi del lato primario e secondario per intercettare le impurità presenti nell'acqua (come ruggine e incrostazioni) e proteggere apparecchiature come scambiatori di calore e pompe dell'acqua da intasamenti e usura.
Strumenti e valvole: inclusi manometri, termometri, valvole di sicurezza, valvole di ritegno, valvole di arresto, ecc. Sono utilizzati per monitorare i parametri operativi del sistema (pressione, temperatura), garantire che il sistema funzioni entro un intervallo di sicurezza e facilitare la manutenzione e la riparazione.
Tubi e rack: tutti i componenti sono collegati in un sistema completo e fissati su un robusto rack per formare un'apparecchiatura complessiva compatta e ordinata.
Principio di funzionamento:
1. Afflusso della fonte di calore: acqua o vapore ad alta-temperatura (mezzo di calore del lato primario-) proveniente da un locale caldaie regionale o da una centrale termica entra nell'unità dello scambiatore di calore.
2. Scambio di calore: il fluido termico ad alta-temperatura sul lato primario scorre attraversoscambiatore di calore, trasferendo il suo calore all'acqua circolante secondaria a-temperatura più bassa che scorre sull'altro lato (ovvero, l'acqua che arriva a casa dell'utente).
3. Controllo della temperatura: il sistema di controllo utilizza un sensore di temperatura per rilevare la temperatura dell'acqua in uscita sul lato secondario. Se la temperatura è troppo elevata chiude l'elettrovalvola di controllo lato primario per ridurre il flusso di scambio termico; se la temperatura è troppo bassa apre la valvola per aumentare il flusso di scambio termico.
4. Circolazione dell'acqua calda: l'acqua di circolazione secondaria riscaldata viene azionata da una pompa di circolazione e trasportata attraverso la rete di tubazioni ai radiatori o ai tubi del riscaldamento a pavimento in migliaia di famiglie per dissipare il calore.
5. Rilascio e ritorno del calore: dopo aver rilasciato il calore nell'abitazione dell'utente,
l'acqua di ritorno del lato secondario con una temperatura dell'acqua inferiore viene pompata nuovamente nello scambiatore di calore dalla pompa di circolazione e rientra-nello scambiatore di calore per essere riscaldata. Questo ciclo si ripete per formare un circuito chiuso.
Scambiatore di calore per riscaldamento residenziale: riscaldamento invernale di ambienti residenziali, uffici, scuole, ospedali, centri commerciali, ecc.
Acqua calda sanitaria: fornitura di acqua calda per alberghi, pensioni, piscine, bagni pubblici, ecc.
Settore industriale: riscaldamento e raffreddamento nel flusso di processo e riscaldamento di edifici industriali.
Teleraffreddamento: in estate, collegandosi all'acqua fredda, è possibile fornire agli edifici acqua refrigerata per il condizionamento dell'aria.
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