Mikrokanallı ısı eşanjörleri soğutucuların performansını artırıyor


Nov 24, 2023

Soğutma ürünlerinin enerji verimliliğini artırma çabasında, mikro kanallı ısı eşanjörleri (MCHE) pazarda bir etki yaratmıştır. Kanatlı ve borulu ısı eşanjörlerinin bir evrimi olan MCHE'ler, özellikle hava soğutmalı chiller pazarında yüksek korozyon direncinin yanı sıra hem verimlilik hem de maliyet tasarrufu sağlar. 

Isı eşanjörü nedir?

Isı eşanjörleri, karıştırılmadan veya doğrudan temas etmeden iki farklı ortam arasında ısı transferini sağlar. Bir kondenser serpantininin (ısı eşanjörü) istenmeyen ısının soğutucu akışkandan havaya aktarılmasını sağladığı hava soğutmalı chiller sistemlerinde hayati bir rol oynarlar.

Isı eşanjörleri nasıl çalışır?

Geleneksel bir kanatlı ve borulu ısı eşanjöründe, soğutucu akışkan ısı eşanjörünün iç tarafındaki dar bakır borulardan (serpantin olarak bilinir) akarken, hava da dış taraftaki alüminyum kanatlardan akar. 

Hava soğutmalı chiller sistemlerinde, ince borulardaki soğutucu akışkan ısı taşımaktadır. Adım adım ilerleyen bir süreçte bu ısı hava ile değiştirilir. İlk olarak, tüplerdeki ısıtılmış soğutucu akışkan ısısını tüp duvarına aktarır. Tüp duvarının dışına bir dizi alüminyum kanatçık bağlanır. Isı daha sonra tüp duvarından bu kanatçıklara iletilir. Kanatlar, havanın üzerinden akabileceği yüzey alanını artırarak ısının kanatlardan havaya daha iyi aktarılmasını sağladıkları için çok önemli bir rol oynarlar. Isı, dış atmosfere salınmak üzere kanatçıklardan geçen havaya doğru hareket eder.

Mikrokanallı ısı eşanjörleri nasıl çalışır?

MCHE'ler geleneksel kanatlı ve borulu ısı eşanjörünü almış ve yeni nesil için geliştirmiştir. Çalışma prensipleri tamamen aynıdır; soğutucu akışkan ısı eşanjörünün içindeki dar borulardan akarak istenmeyen ısıyı kanatçıklar aracılığıyla havaya aktarır.

Bir mikrokanal ünitesi, ısı eşanjörünün her iki yanından geçen iki başlık (bir giriş başlığı ve bir çıkış başlığı) içerir. Her bir başlık arasında bir dizi düz tüp bulunur ve bunlar da mikro kanallara (düz tüp içinde tüm uzunluğu boyunca uzanan daha küçük tüpler) ayrılır. Bu, yüzey alanını ve boru duvarı aracılığıyla değiştirilen ısıyı artırır. Havanın kullanabileceği yüzey alanını artırmak için tüpler arasında panjurlu kanatçıklar bulunur. Sistem aşındırıcı olmayan akılarla lehimlenmiştir ve alüminyum alaşımlarından yapılmıştır. Soğutucu akışkan düz mikro kanallı çok kanallı tüplerden akar ve hava kanatçıklardaki boşluklardan akar. 

Bu sistemin akıllıca yanı, havanın kullanabileceği yüzey alanını artırması ve soğutucunun ısı eşanjöründe kalma süresini uzatmasıdır. Soğutucu akışkan başlıklardan birinden girer ve ardından diğer başlığa ulaşana kadar düz borulardaki mikro kanallardan geçer. Başlık içindeki bölmeler, soğutucu akışkanın akış yönünü kontrol eder. Bu, soğutucuyu tüpler boyunca birkaç kez zorlar. Soğutucu akışkan tüp içinde ne kadar uzun süre kalırsa, termal enerjinin tüp duvarına aktarımı da o kadar büyük olur. 

Geleneksel kanatlı ve borulu ısı eşanjörlerinde olduğu gibi, ısı boru duvarından kanatlara iletilir. Isı kanatçıklardan havaya doğru hareket eder ve dış atmosfere salınır.

Mikro kanallı ısı eşanjörleri soğutucu sistemlerini daha enerji verimli hale getirir mi?

Kısa cevap evettir. MCHE'lerin kullanımı gelişmiş ısı transferi ve termal performans sağlar. Bunun nedeni şudur:

- MCHE'ler %50'ye kadar daha az soğutucu akışkan kullanabilir 
- Lehimli montaj üretim yöntemi, daha yüksek verimlilik için temas direncini ortadan kaldırır
- Düz mikro kanallı çok kanallı borular, bakır borulardan daha küçük bir çapa sahiptir, bu da tek fazlı ısı transferinde daha yüksek ısı alışverişi sağlar
- Düz mikrokanallı çok kanallı borular, bakır borulara kıyasla daha yüksek yüzey gerilimine sahiptir ve bu da tabakalı akışa neden olur. Bu aynı zamanda iki fazlı ısı transferinde daha yüksek ısı alışverişi sağlar
- Mikrokanal üniteleri panjurlu kanatçıklar kullanır. Bu, genellikle kanatlı ve borulu ısı eşanjörlerinde bulunan dikdörtgen kanatlara göre %50 daha yüksek bir ısı transfer katsayısı sağlar
- Panjurlu kanatçıklar hava akışı türbülansını azaltabilir ve hava gölgelerini en aza indirebilir
- Panjurlu kanatlar daha düşük hava tarafı basınç düşüşü üretir, bu da fan güç tüketimini azaltır
- MCHE'ler üstün korozyon direncine sahiptir ve bu da kullanım ömrünü uzatır. 

MCHE üreticileri, yüksek verimli HVAC sistemlerinde ısı ve önem transferindeki üstün yetenekleri konusunda hemfikirdir. Mikro kanallı ısı eşanjörleri yüksek düzeyde güvenilirlik ve dayanıklılık, azaltılmış soğutucu akışkan şarjı, azaltılmış boyut ve ağırlık ile birlikte kıskanılacak karbon ayak izi tasarrufları sunar.

Mikrokanal vs kanatlı ve borulu

Mikrokanallı ısı eşanjörü avantajları:
- Enerji verimliliği - bazı üreticiler kanatlı ve borulu ısı eşanjörlerine göre %20-40 arasında daha verimli olduğunu iddia etmektedir
- MCHE'ler çok daha küçüktür ve ısı eşanjörü başına %60'a kadar daha hafif veya soğutucu başına %7'ye kadar daha hafif olabilir
- Daha uzun kullanım ömrü ile sağlam bir şekilde üretilmiştir
- Kolay temizlenir, bu da servis kolaylığını artırır
- Muhtemelen daha az malzemeye mal olacak
- Kanatlı ve borulu ısı eşanjörlerini değiştirirken eski sistemlerin enerji verimliliğini artırabilir
- Daha küçük fanlar kullanılabildiği için daha sessiz çalışma
- Yerleşim ve tasarım açısından daha esnektir.

Mikrokanallı ısı eşanjörü dezavantajları:
- Yoğuşma suyu sorun yaratabilir ve kanatçıklar üzerindeki hava akışını engelleyebilir 
- Ünite daha karmaşık olduğundan, ısı eşanjöründeki tasarım özelliklerinin doğru soğutucu akışkan akışını sağlaması gerekir.  Kötü tasarlanmış veya üretilmiş üniteler istenen sonuçları vermeyecektir.

MCHE'nin en büyük avantajlarından biri, koruyucu kaplamalarla daha da geliştirilebilen alüminyum yapının sunduğu doğal korozif dirençtir. Advanced Materials Engineering tarafından gerçekleştirilen Carrier - Heat Exchanger Korozyon Dayanıklılığı Çalışması, kaplamasız ve kaplamalı MCHE, kaplamalı ve kaplamasız bakır ve alüminyum kanat ve boru sistemlerinin yanı sıra hem alüminyum hem de bakırdan çıplak bobinler dahil olmak üzere dokuz farklı bobini karşılaştırmıştır. 

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, birinci sınıf kaplamalı Mikro Kanallı Isı Eşanjörü tüm testlerin en üstünde yer aldı. Bununla birlikte, kaplanmamış MCHE, kaplanmamış, önceden kaplanmış alüminyum kanatlara sahip ve bakır borular ve alüminyum kanatlarla blygold kaplı bobinler kullanan geleneksel kanatlı ve borulu ısı eşanjörlerinden daha iyi performans göstermiştir. Kaplamasız MCHE, bakır borulu ve bakır kanatlı çıplak serpantinden de daha iyi performans göstermiştir.

Mikrokanallı ısı eşanjörleri kullanan Soğutucular için Sertifikasyon

MCHE kullanarak bir soğutucu seçerken, uygulamanız için doğru ürünü seçtiğinizden emin olmak istersiniz. Yalnızca yeteneklerini bilmeniz gerekmez, aynı zamanda teknik performansı hakkında bilgi sahibi olmanız da hayati önem taşır. Bu, olası performans sorunlarından kaçınmanıza yardımcı olacaktır. 

Sertifikasyon, bilinçli bir karar vermek için ürünleri objektif bir şekilde karşılaştırmanızı sağlar. Sertifikalı bir ürün seçmenin faydaları şunlardır:
- Ürün performansı aynı kriterlere göre değerlendirilir ve sonuçlar, ürünlerin üretildiği veya pazarlandığı ülkeden bağımsız olarak aynı ölçü birimiyle ifade edilir
- Sertifikalı bir ürünün performansı tarafsız, bağımsız ve yetkin bir akredite kuruluş tarafından doğrulanır
- Sertifikalı ürünler standartlara uygundur
- Performansı onaylanmış bir ürün, üretici tarafından belirtilen özelliklere göre çalışacaktır.

Dolayısıyla, soğutucu teknolojisini görüntülemek ve karşılaştırmak istiyorsanız, sertifikalı ürün dizinimiz başlamak için iyi bir yerdir. Kullanımı kolay arama özelliği, ürünleri aile, tip, marka, model adı ve sertifika numarasına göre görüntülemenizi sağlar. 

Sertifikalı soğutma gruplarını şimdi arayın