01 Теплообменники Polarsol Первые в мире теплообменники из нержавеющей стали 0,3 мм Теплообменник PolarSol – первый в мире плоский теплообменник, на 100% состоящий из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм. Революционная технология обработки металла, запатентованная PolarSol, определяет уникальные свойства теплообменника.
Проходное сечение: 680 мм2 Максимальная мощность: 3 кВт на 1м2 Вес: 4кг на 1м2 Ресурс службы: до 25 лет
02 Общие сведения
Содержание
Компания PolarSol основана в Финляндии в 2009 году для реализации инновационной разработки в области солнечной и воспроизводимой энергии. Производственная база PolarSol находится в городе Йоэнсуу, где размещены производства самых известных технологичных финских брендов. В цеху, где находится наше производство, когда-то выпускались телефоны Nokia.
Общие сведения ........................................................................................................................................2
Компания PolarSol производит инновационный тип плоских теплообменников, которые используются для:
Применение теплообменников в системах PolarSol ......................................................... 3 Принцип работы системы отопления и охлаждения с применением теплообменников PolarSol ..............................................................................................................4 Сфера применения теплообменников PolarSol в системах теплоснабжения..................................................................................................................................................7
Абсорбации солнечной энергии Рекуперации бросового тепла Аккумуляции полученного тепла Охлаждения помещений и заморозки пищевых продуктов
Сфера применения теплообменников PolarSol в системах охлаждения........8 Типы теплообменников..................................................................................................................... 9
Система PolarSol, на базе инновационных теплообменников, позволяет обеспечить частные дома, предприятия и крупные жилищные комплексы автономной системой отопления и охлаждения, абсолютно экологичной, максимально безопасной и экономически самой выгодной среди аналогов.
Типы теплообменников и их применение....................................................................10
Прорывом в технологии изготовления теплообменников стал особый принцип обработки тонкого металла - 0.3 мм, позволившего расположить максимально большое количество каналов для теплоносителя на единицу площади. Разработка компании PolarSol эффективна как в условиях местности с дефицитом солнечного света, так и в жарких странах, благодаря своей высокой эффективности.
Рекуперация энергии в технологиях PolarSol.......................................................... 14
АБСОРБЕР POLARSOL
ПРОСТОЙ ТРУБЧАТЫЙ АБСОРБЕР
Гелио-воздушный теплоприемник типа Sirius и Stellator..............................11 Бойлер для нагрева воды................................................................................................................13
Теплоаккумулятор.................................................................................................................................. 15 Преимущества применения теплообменников..................................................... 16
03 Применение теплообменников в системах PolarSol
гелио-воздушный теплоприемник
бойлер для нагрева воды
рекуператор дымовых газов
бак-аккумулятор
рекуператор сточных вод
04 Принцип работы системы отопления и охлаждения с применением теплообменников PolarSol На крыше дома или на выделенной площадке рядом с домом, в горизонтальном (по углу наклона крыши) или вертикальном положении устанавливается нужное количество покрытых селективным покрытием теплообменников, которые в ясную погоду выполняют роль солнечных коллекторов. В солнечную погоду температура теплоносителя в гелио-воздушном коллекторе поднимается выше 60 градусов C°, передавая тепло напрямую теплообменникам, находящимся в бойлере. Излишки вырабатываемой энергии используются для зарядки теплоаккумулятора, в котором также установлены теплообменники, которые обеспечивают передачу тепла. В пасмурную и прохладную погоду, а также ночью, требуемая тепловая энергия вырабатывается посредством теплового насоса. В данной ситуации на теплообменники подается воздух из вентилятора и абсорбер
PolarSol работает как воздушный теплообменник большой площади, а теплоноситель системы циркулирует между гелио-воздушным теплоприемником и тепловым насосом. Дополнительную энергию собирают теплообменники, установленные в дымовой трубе и/или в рекуператоре сточных вод. Требуемая тепловая энергия также вырабатывается тепловым насосом и теплоноситель системы циркулирует между гелиовоздушным теплоприемником, рекуператором дымовых газов газов + вентиляции, рекуператором сточных вод и тепловым насосом. Если тепла не достаточно, добор необходимой энергии происходит из теплового аккумулятора. Гидравлическая система управления выполняет роль умного оператора, выбирая ту энергию, которая является наиболее дешевой на момент употребления.
В летнюю жару можно переключить систему в режим охлаждения, для этого нужно заранее установить фанкойлы. Главное преимущество фанкойловой системы в ее экологичности, при условии, что теплоносителем является вода, а не фреон.
05 Коллектор PolarSol был испытан в Финляндии в государственном исследовательском центре VTT Technical Research Center of Finland Условия испытаний
Результаты испытаний
Минимальная температура среды
-20°С
Коэфицент полезного действия (КПД)
81%
Мощность солнечной радиации
330 Вт/м2
Инерционность коллектора (время старта)
5 мин
Температура воды на входе системы
+10°С
Температура проточной воды на выходе системы +54°С
Результат применения теплообменника PolarSol в солнечном коллекторе
0
0
60
0
30 20 10 0
Stainless steel
10
40
Vacuum
20
50
Brass
m 30
Stainless steel
40
Vacuum
50
Brass
Vacuum
60
Aluminium
10
Stainless steel
5
20
70
70
Brass
10
m 30
80
90 80
Aluminium
15
Stainless steel
40
Vacuum
20
Brass
50
Aluminium
25
100
Aluminium
60
30
06 Теплообменник PolarSol представляет собой панель из двух тонких листов нержавеющеий стали, на которых выполнено множество каналов для теплоносителя. Такое решение и определило его полезные свойства:
Стойкость к химическому воздействию
Высокая тепловая эффективность
Устойчивость к высоким температурам
Корпус выполнен из пищевой нержавеющей стали AISI 321. Этот материал препятствует оседанию загрязнений как снаружи теплообменника, так и внутри.
1м2 теплообменника способен передать максимальный тепловой напор до 100 кВт. Сверхмалое гидравлическое сопротивление. Типовая панель теплообменника имеет проходное сечение около 680 мм².
Стабильно работает при температуре до 600°С.
3 Высокая пропускная способность
Устойчивость к скачкам давления
Высокая скорость передачи энергии позволяет нагреть воду в бойлере до 65°С за 5 минут.
Рабочее давление теплообменника – 3 атмосферы. Благодаря мембранному типу теплообменника, теплообменник PolarSol устойчив к гидроударам.
Ресурс службы теплообменника – более 25 лет
07 Применение плоских теплообменников PolarSol в системах теплоснабжения Основная задача систем теплоснабжения – создание комфортной среды для жизни человека: дома, на работе, в общественных местах. Комфортные условия обеспечиваются следующими системами энергоснабжения: отопление горячее водоснабжение подогрев бассейнов теплые полы кондиционирование В настоящее время теплообменники PolarSol получили самое широкое распространение именно в области теплоснабжения. КПД плоского теплообменника более - более 95%. Установка теплообменников не требует сложных инженерных работ. Теплообменники PolarSol легкие и компактные, объем, занимаемый плоским теплообменником, в несколько раз меньше объема, занимаемого кожухотрубным при сопоставимой мощности. Показатель надежности работы теплообменников PolarSol несоизмеримо выше аналогов. Система без затруднений подсоединяется к существующим системам отопления, увеличивая её эффективность за счет рекуперации энергопотерь (из сточных вод и/или дымовых газов).
08 Сфера применения теплообменников PolarSol в системах охлаждения В жарких странах для обеспечения людей комфортными условиями проживания стоят две задачи: горячее водоснабжение и охлаждение помещений. Система PolarSol решает обе, используя солнечную энергию для нагрева воды в бойлере и охлаждения воды в холодоаккумуляторе. Теплообменник PolarSol применяется в фанкойловых системах кондиционирования. Работа в двойном режиме может быть устроена очень практично – тепловой насос, выделяя тепло для охлаждения воздуха, может передавать это тепло для нагрева воды посредством теплообменников. Стоимость киловатта холода, вырабатываемого системой PolarSol, на сегодняшний день самая низкая в мире. Сфера применения теплообменников PolarSol для решения задач охлаждения: Центральное кондиционирование Децентрализованные системы Морозильные камеры
09 Типы теплообменников Теплообменник компании «PolarSol» представляет собой штампосварную конструкцию из двух (верхний и нижний) или трех (верхний, средний и нижний) отформованных листов, выполненных из тонколистовых заготовок коррозионностойких сталей и сплавов или материалов высокого класса химической стойкости.
Верхний лист: ребристый Средний: плоский Нижний лист: ребристый
При производстве теплообменников могут применяться различные комбинации количества листов/слоев и их формы (См. Рис.1). Наличие того или иного листа/слоя, его форма (рельефный, плоский) и общая конструкция теплообменника определяют его ТИП. В условном обозначении-коде, указывается ТИП теплообменника: S, S1, K, KU, U, U1.
Верхний лист: ребристый Средний: плоский Нижний лист: ребристый
Рис. 1 Количество листов/слоев и их форма
Верхний лист: ребристый Средний: отсутствует Нижний лист: плоский
Верхний лист: ребристый Средний: отсутствует Нижний лист: плоский
Верхний лист: ребристый Средний: отсутствует Нижний лист: ребристый
Верхний лист: ребристый Средний: отсутствует Нижний лист: ребристый
10 Типы теплообменников и их применение При изготовлении теплообменников PolarSol применяются различные расположения патрубков – присоединения к контурам подвода и отвода теплоносителя к теплообменникам. Патрубки могут располагаться в зависимости от модели как на верхнем, так и на нижнем листах. Для однозначного определения мест РАСПОЛОЖЕНИЯ ПАТРУБКОВ, вводится следующая универсальная система нумерации мест расположения: номера 1, 2, 3, 4 (слева направо, сверху вниз) на верхнем листе теплообменника, и номера 5, 6, 7, 8 (слева направо, сверху вниз) на нижнем листе теплообменника (См. Рис 2). В условном обозначении-коде расположение парубков указывается в виде последовательности чисел, соответственно местам подсоединения. Например, комбинация 1278 означает, что на верхнем листе подсоединены 2 патрубка в точках 1 и 2, а на нижнем листе подсоединены 2 патрубка в точках 7 и 8.
Рис. 2 Количество листов/слоев и их форма
11 Гелио – воздушный теплоприемник типа Sirius
Гелио – воздушный теплоприемник типа Stellator
Изделие стандартного размера, соответствующее по габаритам традиционным солнечным коллекторам. Поглощающая панель (абсорбер) гелио-воздушного теплоприемника Sirius изготовлена из тонколистовой нержавеющей стали и имеет специальное оптическое селективное покрытие рабочей поверхности, которое резко снижает тепловые потери гелио-воздушного теплоприемника и увеличивает его теплопроизводительность на 20-25%.
Stellator представляет собой поле из последовательно соединенных плоских абсорберов, установленных в едином корпусе. Корпус состоит из продольных несущих балок, на которые закрепляются абсорберы; светопрозрачного покрытия - прозрачного сотового поликарбоната; системы воздухоподачи. Stellator является индивидуально разрабатываемой системой, которая расчитывается из потребностей конкретного объекта.
12
13 Бойлер для нагрева воды Бойлеры с применением теплообменников «PolarSol» могут использоваться как устройства для производства горячей сантехнической воды и тепла. В зависимости от Ваших требований и возможностей, Вы можете выбирать между самыми различными конструкциями ненапорных бойлеров: от стандартного бойлера «PolarSol» до любой емкости из различных материалов, подходящей по техническим параметрам. Количество и размеры теплообменников для контуров подвода и отвода тепла следует подбирать согласно тепловой мощности соответствующих контуров и расчетам. В случаях необходимости использования бойлеров большего объема и других случаях, в качестве корпуса ненапорного бойлера могут быть использованы любые другие емкости из различных материалов (например, пластиков), в том числе из бетона. Основные требования к материалам: температуростойкость 60°С - 100°С и продолжительность срока службы не менее 25 лет. Эффективная работа бойлера возможна только при его заполнении водой или другими жидкостями, которые обладают хорошими теплоаккумулирующими способностями. Горячий теплоноситель подается в нагревательный контур, где происходит нагрев теплоаккумулирующей массы, т.е. зарядка бойлера. В режиме генерации, проточная вода, предназначенная для нагрева, подается на контур отбора тепла и проходя через него, нагревается т.е. происходит разрядка бойлера. Работа бойлера регулируется температурным датчиком, расположенным в теплоаккумулирующей жидкости. Если предполагается использование бойлера как аккумулятора холода в системах кондиционирования или других технологических процессах, то тогда возможно применение антифриза для обеспечения минусовых температур теплоносителя, поступающего из бойлера.
Технические характеристики Расположение бойлера: вертикальный Материал: полипропилен Теплоизоляция: фольга, базальтовое волокно или неопрен Емкость бойлера: 485 л Габаритные размеры (без теплоизоляции): высота 2150 мм, диаметр 560 мм Масса нетто (без теплоизоляции): 75 кг Масса нетто (с теплоизоляцией): 83 кг Масса брутто (с изоляцией, заполнен водой): 578кг Количество независимых контуров: 4
14 Рекуперация энергии в технологиях PolarSol Рекуператоры PolarSol разработаны для возврата бросового тепла. В жилых домах это, как правило, тепло сточных вод и дымовых газов камина или сауны. На промышленных объектах спектр применений рекуператоров существенно шире. Множество технологических процессов связаны с принудительным охлаждением машин и механизмов, а также кондиционированием помещений. В большинстве случаев это приводит к прямым потерям огромного количества тепловой энергии. Благодаря рекуператорам PolarSol появляется недорогая и эффективная технология возврата значительной части этого тепла для последующего использования для отопления или горячего водоснабжения. Разработанная на основе теплообменников PolarSol линейка рекуператоров включает в себя следующие разновидности: Рекуператор сточных вод Рекуператор вентиляционных выбросов Рекуператор дымовых газов Рекуператор для сауны
Рекуператор сточных вод Мощность: 70 квт Рабочий градиент температуры, δт: 20 оС
15 Теплоаккумулятор В баке-аккумуляторе используются физические свойства воды, а именно большая теплоемкость и температурное расслоение. В объеме жидкости холодная ее часть всегда находится ниже, чем более теплая. Именно два этих свойства заложены в основу работы бака-аккумулятора. В случае применения бака в гибридной системе отопления «PolarSol», существует возможность применения одного и того же контура теплообменников как для накопления, так и для отдачи тепла – горячий теплоноситель подается в контур подвода/отвода тепла и происходит нагрев теплоаккумулирующей массы, т.е. зарядка бака-аккумулятора. В режиме генерации, холодный теплоноситель подается в контур подвода/отвода тепла и проходя через него нагревается, т.е. происходит разрядка бака-аккумулятора. Работа бака-аккумулятора регулируется благодаря температурному датчику, расположенному в верхней части бака-аккумулятора. При этом жидкость, которая используется в баке-аккумуляторе, в обороте не участвует, т.е. выполняет только роль теплоаккумулирующего объема. Технические характеристики Емкость теплоаккумулятора: 6 000 л Максимальная потребляемая или отбираемая мощность: от 25 кВт Объём воды в теплообменнике: 1,5 литра Поверхность теплообмена: 2 м2 Максимальное рабочее давление в теплообменнике (бар): 3 Максимальная температура теплоаккумулятора: 100℃ Предельная энергоемкость: 600кВтч Вес: 160 кг
16 Применение плоских теплообменников PolarSol определяет ряд преимуществ: Высокая надежность системы теплоснабжения. Автономность системы. Гидравлическая панель и контроллеры, установленные в системе тепло-снабжения и кондиционирования, обеспечивают стабильную и экономичную работу. Автоматизация мониторинга существенно упрощает задачу регулирования производительности системы. Это позволяет эффективно экономить тепло в весенний и осенний периоды. PolarSol - первая в мире система отопления, которая полностью может управляться дистанционно. Установка плоских теплообменников высвобождает большое количество монтажной площади. Кроме того, обеспечена упрощенная ремонтопригодность и легкость очистки плоских теплообменников. Теплообменники PolarSol обладают 100% герметичностью. Испытания на герметичность происходят непосредственно на заводе, заказчик получает гарантию на водонепроницаемость установки. Производство компании PolarSol сертифицировано по стандарту ISO 9001. Это подтверждает качество продукции на всех этапах - при проектировании, изготовлении и поставке.