کاربرد نانو پوشش ها در صنعت HVAC

اسم محصول به فارسی: هیتکس نانوکوت (هیتکس مخفف Heat Exchanger است) یا سیو نانو کوت (سیو مخفف saving)

اسم محصول به انگلیسی : HEX Nano Coat یا Nano Sav coat

در این مقاله با نانو فناوری و کاربرد نانو پوشش ها در صنعت HVAC و اثر آن بر افزایش انتقال حرارت، کاهش مصرف انرژی و کاهش رسوب آشنا می‌شوید.

کاربرد نانو پوشش ها در صنعت hvac

نانو فناوری چیست؟

نانو فناوری، توانایی و دستیابی جدید دانشمندان ومهندسین برای مدیریت بر حرکت اتم ها و دخل و تصرف در چگونگی آرایش و کنار هم قرار گرفتن اتم ها با هدف افزایش سطح و بهبود خواص سطحی برای رسیدن به راندمانی بهتر می‌باشد.

یکی از روش های مهم و اصلی در جهت افزایش راندمان و تبادل حرارت در مبدل های حرارتی، افزایش سطح تبادل حرارت می باشد. نانو فناوری به عنوان یک رویکرد جدید در صنعت HVAC و با افزایش سطح حرارت از پتانسیل های فراوانی برای افزایش راندمان و کاهش مصرف انرژی در این تجهیزات برخوردار می‌باشد، که درادامه به برخی از این کاربردها وتاثیرات استفاده از نانو فناوری در مبدل های حرارتی اشاره خواهیم کرد.

به طور کل امروزه تقاضای انرژی در جهان به سرعت رو به افزایش است در حالی که منابع انرژی روز به روز کمیاب تر می شوند. در تمامی سیستم‌های HVAC نظیر انواع چیلرهای تراکمی هوا خنک و آب خنک سانتریفیوژ، اسکرو، اسکرال و انواع چیلر های جذبی، انواع بویلرها، هواسازها، پکیج های گرمایشی و... یکی از مصرف ‌کنندگان اصلی انرژی برق و گاز می باشند که برای تامین سیستم گرمایش و سرمایش در انواع ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی به کار گرفته می‌شوند.

طبق آخرین تحقیقات صورت گرفته، تقریباً 40 درصد از کل انرژی مصرفی در جهان در بخش ساختمان و در مجموع 70 درصد از کل انرژی مصرفی در جهان در جهت تولید سرمایش و گرمایش در صنایع مختلف در طی فرایند تولید محصول و همچنین تامین تهویه مطبوع انواع ساختمان های مسکونی،اداری،تجاری، بیمارستانی،صنعتی ،خدماتی و ...صورت می پذیرد.

سازمان های بین المللی معتبر با تحقیق و مطالعه در جهت کاهش مصرف انرژی، یکی از بهترین و موثرترین راهکارها در کاهش مصرف انرژی و جلوگیری از استفاده بی رویه انرژی را ، بهبود کارایی وافزایش راندمان در انواع تجهیزات HVAC می دانند.و از آنجا که مبدل های حرارتی که یکی از مهمترین و تاثیر گذار ترین اجزای مهم در ساخت انواع دستگاه های تجهیزات HVAC می باشند،لذا با استفاده از تکنولوژی های نوین نظیر نانو فناوری در طراحی و نحوه ساخت این مبدل های حرارتی می توان به تغییراتی اساسی در جهت افزایش کارایی و راندمان این دستگاه ها و نهایتاً کاهش قابل ملاحظه مصرف انرژی در آنها شد.

در تعریف کلی مبدل های حرارتی که اصولاً یکی از بخش های مهم و داخلی در تولید و ساخت انواع دستگاه های سرمایشی و گرمایشی در در صنعت HVAC می باشند، این تجهیز ممکن است با یک نام خاصی شناخته شوند مانند: ،کندانسور، اواپراتور، کویل،بویلر،کوره،مبدل و .....ولی در واقع عملکرد این تجهیزات داخلی به گونه ای است که همگی آن ها در واقع یک نوع مبدل حرارتی محسوب می شوند.. بنابراین با استفاده از طراحی و روش هایی نوین در نحوه ساخت هرچه بهتر این مبدل ها و تلاش در جهت افزایش راندمان مبدل های حرارتی نهایتاً منجر به به کاهش قابل توجهی درمصرف انرژی در دستگاه خواهد گردید.

متخصصان وطراحان مبدل های حرارتی در طراحی این تجهیزات در ابعاد ماکرو و میکرو همه راههای ممکن را در جهت افزایش راندمان در این مبدل ها عملیاتی نموده اند از جمله این روش ها می توان به استفاده از فین هایی در ابعاد ماکرو و میکرو و همچنین استفاده از مکانیسم های مخصوص جهت جلوگیری از تشکیل رسوبات در درون مبدل های حرارتی اشاره نمود.

عواملی که باعث کاهش راندمان در مبدل های حرارتی می شوند

مهمترین عوامل در کاهش راندمان مبدل های حرارتی عبارتند از:

1- وجود لایه مرزی

ایجاد لایه مرزی در مقیاس میکروسکوپی مشکل همیشگی در انتقال حرارت درمبدل های حرارتی است بدین صورت که به دلیل خاصیت چسپندگی مولکولهای سیال بر روی سطوح داخلی مبدل که ناشی از خاصیت بارالکتریکی مولکولی سیال بوده، از تبادل و انتقال حرارت مستقیم سطح فلز با سیال جلوگیری کرده و خود مانند یک لایه عایق عمل می نماید که این موضوع باعث افت راندمان در این مبدل ها می گردد.

2- تشکیل لایه رسوب

عامل دیگر در کاهش تبادل حرارت و راندمان در مبدل های حرارتی، تشکیل لایه های رسوب ناشی از ناخالصی های موجود در سیال در حال گردش در مبدل های حرارتی می باشد.عدم حساسیت و دقت در کنترل میزان سختی و ناخالصی های درون سیال در حد مجاز ، باعث تشکیل لایه های رسوب بر روی سطوح داخلی لوله ها در مبدل حرارتی گردیده که این موضوع باعث افزایش افت فشار در مبدل حرارتی و کاهش کارایی سیستم شده که در چنین حالتی دستگاه برای جبران افت راندمان و جبران آن نیاز به مصرف انرژی برق اضافه تری داشته که نهایتا این موضوع هزینه های مالی بسیار زیادی را در پرداخت اضافی انرژی برق در پی خواهد داشت.

علاوه بر آن با افزایش میزان سطح رسوب روی سطوح داخلی لوله ها در مبدل های حرارتی که منجر به اخلال در کارایی و عملکرد مطلوب در دستگاه و افت شدید راندمان گردیده،در ادامه باعث تحمیل هزینه های بسیار گزاف و خسارات فراوان و بعضاً جبران ناپذیر به دستگاه با صرف زمان زیاد بابت تعمییرات اساسی در آن می گردد. بطور مثال: تشکیل رسوب به ضخامت هر میلیمتر لایه رسوب تلافات حداقل 10درصدی در مصرف انرژی را بدنبال خواهد داشت.

برای افزایش راندمان در مبدلهای حرارتی ،افزایش سطح از طریق ایجاد فین بیشتر و هندسه فین ها همواره مورد توجه طراحان مبدل های حرارتی بوده وخواهند بود اما در ابعاد وهندسه فین ها تقریباً در ابعاد میکرو وماکرو طراحان مبدل های حرارتی به نهایت طراحی رسیده اند وگزینه های زیادی باقی نمانده و روشی جدید می بایست جایگزین گردد.

نانو پوشش

پیشنهاد جدید استفاده از نانوپوشش هاست

ما با استفاده ازتکنولوژی نانوفناوری بر روی سطح مبدل های حرارتی نانوفین ایجاد می کنیم. نانو فین ها از طریق افزایش سطح واصلاح خواص سطح مبدل حرارتی دستاوردهای جدیدی در افزایش انتقال حرارت برای ما ایجاد می کنند که برخی از این خواص ودستاورهای جدید عبارتند از:

افزایش ضریب هدایت حرارت جابجایی(h)
افزایش سطح دیواره داخلی مبدل های حرارتی
کاهش ضخامت لایه مرزی
توربولانس در مقیاس مولکولی در لایه مرزی
جلوگیری از تشکیل رسوب در سطوح داخلی
باردارکردن رسوبات باقی ماننده بر روی سطح
تبدیل چگالش فیلمی به قطره ای در کندانسورها
افزایش ضریب انتقال حرارت در مبدل های حرارتی
کاهش چشمگیردر مصرف انرژی

لازم به ذکر است که هر یک از این دستاوردهای بیان شده با ایجاد فناوری نانو پوشش ها بر روی سطوح مبدل های حرارتی، امتیازات فنی واقتصادی بسیار زیادی به همراه خواهد داشت که در جایگاه خود قابل بحث وتجزیه تحلیل می باشند.

سخن پایانی

مجموعه تخصصی دماتجهیز (اولین و معتبرترین مرجع کارشناسی و خرید تجهیزات تأسیسات ساختمان و کلیه دستگاه های تهویه مطبوع، از سال 1383 و دارای 3 جواز کسب معتبر) تمامی محصولات را با تضمین اصل بودن کالا، خدمات پس از فروش و گارانتی قابل اطمینان ارائه می‌نماید. شما می‌توانید برای مشاهده انواع و برندها، اطلاع از قیمت به روز تمامی محصولات و خرید هزاران محصول به سایت این مجموعه Www.Damatajhiz.Com مراجعه فرمایید. جهت کسب اطلاعات بیشتر نیز می‌توانید از طریق تلفن 88822550 -021 در ساعات اداری از کارشناسان مجموعه تخصصی دماتجهیز مشاوره دریافت نمائید.

مقالات مرتبط

جهت کسب اطلاعات بیشتر، پیشنهاد می‌شود مطالب مرتبط با مقاله "کاربرد نانو پوشش ها درصنعت HVAC" را نیز مطالعه فرمایید.