NEW CROSS-COUNTER-CROSS PLATE-TYPE-

NEW CROSS-COUNTER-CROSS PLATE-TYPE-ALIMINUMS HEAT EXCHANGER DESIGNED FOR VENTILATION SYSTEMS IN BUILDINGS
Pham Minh Nhan1, Pham Minh Man2,*
1Department of Transportation and Mechanical Engineering, Danang University of Science and Technology, The University of Danang, Viet Nam
2Department of Mechanical Engineering, Danang College of Technology, The University of Danang - 48 Cao Thang Str., Danang city, Vietnam.
*Email: [e-mail]
Received: ………, 2016; Accepted for Publication: ………., 2016
ABSTRACT
This article provides a new cross-counter-cross plate-type-aluminums heat exchanger with a minimum energy loss or gain. It is clear that compact cross-counter-cross plate heat exchangers are largely used in ventilation system for temperature control. It also showed that the cross-counter-cross heat exchanger unit, including eighty plates of 0.2 mm-thick aluminum sheets which are arranged in cross-counter-cross order of flow, achieved the highest efficiency. It can minimize the temperature difference between indoor air and outdoor air, thereby keeping the indoor temperature nearly constant. The effectiveness of the heat exchanger takes into consideration the limitations of heat transfer between two airflows due to these parameters. In addition, the performance of the heat exchanger is governed by various parameters like mass flow rates, pressures, and temperatures of working airflows.
Keywords: Plate-type heat exchanger, cross-counter-cross flows, eco-friendly, heat exchanger effectiveness, ventilation systems.
1. INTRODUCTION
Energy conservations have become more important than ever in the modern world where energy consumption is increasing rapidly due to population growth as well as improvement of living standards. About 30% of the overall energy consumption of heating, ventilating, and air conditioning (HVAC) systems is consumed for ventilation air conditioning in most commercial buildings. In buildings that require 100% outdoor air to meet ventilation standards (e.g. hospitals), this fraction can be even higher. We need to improve the ventilation of buildings which relates to an HVAC system utilizing a heat recovery and dehumidifier system, to enhance the indoor air quality (IAQ). IAQ is also affected by the presence of living organisms in the circulated air, and therefore, both sustainability and environmental friendliness are two most important factors.
Two airflows in cross-counter-cross flow heat exchangers are defined as the change in the temperature of one air-stream divided by the average temperature difference, or driving force, in the heat exchanger. Eco-friendly high-efficiency heat exchanger units can be based on either stream, but generally the stream with the lower capacity (flow rate time specific heat) is chosen. Identifying efficient ventilation systems is of obvious importance to understanding influences of poor-quality air and health hazards on residents caused by harmful substances in building materials and household cleaning products. However, understanding the importance of any components of air in healthy indoor environment requires knowledge of the potential demand for available technologies of heating and cooling. The function of heat gains in the energy stability of a room or a building is becoming more and more important. The primary objective of this research is to seek new improvements that can develop a heat exchanger system in heat transfers to reduce heating energy demand in the building. The first objective of this studied work is to develop an eco-friendly, high-efficiency cross-counter-cross air-to-air plate-type heat exchanger, in order to investigate strategies to model and experiment the heat transfer of the air flow which is significantly influenced by temperature difference. The second objective is to improve the effectiveness of the existing heat exchanger capable of discharging contaminated indoor air, introducing fresh indoor air, and exchanging heat during the process, in order to determine whether any energy saving can be realized with the use of cross-counter-cross air-to-air plate-type heat exchanger.
2. EXPERIMENTAL FACILITY
The schematic of the plate-type heat exchanger is shown in Fig. 1 (a). The cross-counter-cross heat exchanger unit consists of eighty-thin aluminium plates, each having a thickness of 0.2 mm, a width of 400 mm, and a length of 900 mm. The sections were divided by the square-shaped plates Foamex and thin glues plates. All the aluminium plates inside the heat exchanger were designed with an appropriate spacing between any two plates to ensure that reducing the pressure drop of air flows is negligible. They were mounted in layers in housing to enhance the effectiveness of the heat exchanger.

Figure 1. Schematic of the cross-counter-cross flow plate-type exchanger. (a)Aluminium plate-type exchanger; (b) Cross-counter-cross flow heat exchanger
The plate-to-plate were spaced 5-mm apart, creating two air flow streams

Kết quả (Việt) 2:

MỚI QUA COUNTER-QUA BIỂN-TYPE-ALIMINUMS TRAO ĐỔI NHIỆT THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ TRONG CÁC TÒA
Phạm Minh Nhan1, Phạm Minh Man2, *
1Khoa Vận tải và Cơ khí, Đại học Đà Nẵng Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, Việt Nam
2Department Cơ khí, Đà Nẵng Đại học Công nghệ, Đại học Đà Nẵng - 48 Cao Thắng, thành phố Đà Nẵng, Việt Nam..
* Email: [e-mail]
nhận: ......... năm 2016; Được chấp nhận cho xuất bản:. ......... 2016
TÓM TẮT
Bài viết này cung cấp một bộ trao đổi nhiệt dạng tấm-type-aluminums chéo phản chéo mới với một sự mất mát năng lượng tối thiểu hoặc đạt được. Rõ ràng là bộ trao đổi nhiệt dạng tấm chéo phản chéo nhỏ gọn được phần lớn được sử dụng trong hệ thống thông gió để kiểm soát nhiệt độ. Nó cũng cho thấy rằng các đơn vị trao đổi nhiệt qua phản chéo, trong đó có tám mươi tấm 0,2 tấm nhôm mm dày được bố trí chéo ngược chéo thứ tự của dòng chảy, đạt được hiệu quả cao nhất. Nó có thể giảm thiểu sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong nhà và không khí ngoài trời, do đó việc giữ nhiệt độ trong nhà gần như không đổi. Tính hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt đưa vào xem xét những hạn chế của truyền nhiệt giữa hai dòng không khí do các thông số này. Ngoài ra, hiệu suất của các thiết bị trao đổi nhiệt được điều chỉnh bởi các thông số như tỷ lệ lưu lượng, áp suất và nhiệt độ của dòng không khí làm việc.
Từ khóa: tấm loại thiết bị trao đổi nhiệt, dòng chảy xuyên phản chéo, thân thiện với môi, hiệu quả trao đổi nhiệt, hệ thống thông gió.
1. GIỚI THIỆU
bảo tồn năng lượng đã trở nên quan trọng hơn bao giờ hết trong thế giới hiện đại, nơi tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng nhanh do tăng dân số cũng như cải thiện đời sống. Khoảng 30% mức tiêu thụ năng lượng tổng thể của hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí hệ thống (HVAC) được tiêu thụ cho máy điều hòa không khí thông gió trong hầu hết các tòa nhà thương mại. Trong các tòa nhà mà yêu cầu 100% không khí ngoài trời để đáp ứng các tiêu chuẩn thông gió (ví dụ như các bệnh viện), phần này có thể còn cao hơn. Chúng tôi cần phải cải thiện hệ thống thông gió của các tòa nhà có liên quan đến một hệ thống HVAC sử dụng một hệ thống thu hồi nhiệt và máy hút ẩm, để nâng cao chất lượng không khí trong nhà (IAQ). IAQ cũng bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các sinh vật sống trong không khí lưu thông, và do đó, cả hai phát triển bền vững và thân thiện với môi trường là hai yếu tố quan trọng nhất.
Hai dòng không khí trong bộ trao đổi nhiệt dòng chảy xuyên phản chéo được định nghĩa là sự thay đổi nhiệt độ của một máy dòng chia bởi sự khác biệt nhiệt độ trung bình, hoặc lực lượng lái xe, trong bộ trao đổi nhiệt. Đơn vị trao đổi nhiệt hiệu quả cao Eco-thân thiện có thể được dựa trên một trong hai dòng, nhưng nói chung các dòng có công suất thấp hơn (thời gian tốc độ dòng chảy nhiệt cụ thể) được chọn. Xác định hệ thống thông gió hiệu quả có tầm quan trọng rõ ràng để hiểu được ảnh hưởng của chất lượng kém nguy hiểm không khí và sức khỏe người dân do các chất độc hại trong vật liệu xây dựng và các sản phẩm tẩy rửa gia dụng. Tuy nhiên, sự hiểu biết về tầm quan trọng của bất kỳ thành phần của không khí trong môi trường trong nhà khỏe mạnh đòi hỏi kiến thức về nhu cầu tiềm năng cho các công nghệ có sẵn của hệ thống sưởi và làm mát. Các chức năng của tăng nhiệt trong sự ổn định năng lượng của một căn phòng hoặc một tòa nhà đang ngày càng trở nên quan trọng hơn. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là để tìm kiếm những cải tiến mới mà có thể phát triển một hệ thống trao đổi nhiệt trong chuyển nhiệt để giảm nhu cầu năng lượng sưởi ấm trong tòa nhà. Mục tiêu đầu tiên của công việc nghiên cứu này là phát triển một thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm loại không-đối-không khí thân thiện, hiệu quả cao cross-counter-cross, để điều tra các chiến lược để mô hình và thử nghiệm việc truyền nhiệt của dòng khí mà bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự khác biệt nhiệt độ. Mục tiêu thứ hai là để nâng cao hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt hiện có khả năng xả không khí trong nhà bị ô nhiễm, giới thiệu không khí trong nhà trong lành, và trao đổi nhiệt trong quá trình này, để xác định xem có bất kỳ tiết kiệm năng lượng có thể được thực hiện với việc sử dụng cross-counter trao đổi kiểu tấm nhiệt không-đối-không khí -cross.
2. CƠ SỞ THỰC NGHIỆM
Các sơ đồ mạch của các thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm loại được hiển thị trong hình. 1 (a). Các đơn vị trao đổi nhiệt qua phản chéo bao gồm các tấm nhôm tám mươi mỏng, từng có một độ dày 0,2 mm, chiều rộng 400 mm và chiều dài 900 mm. Các phần được chia bởi các tấm hình vuông Foamex và keo mỏng tấm. Tất cả các tấm nhôm bên trong các thiết bị trao đổi nhiệt được thiết kế với một khoảng cách thích hợp giữa bất kỳ hai tấm để đảm bảo rằng việc giảm sụt áp của dòng không khí là không đáng kể. Họ được gắn trong lớp trong nhà để tăng cường hiệu quả của các thiết bị trao đổi nhiệt. Hình 1. Sơ đồ của bộ trao đổi lưu lượng đĩa kiểu cross-counter-cross. (a) Nhôm tấm kiểu trao đổi; (b) Cross-counter-cross trao đổi nhiệt dòng chảy Các tấm-to-đĩa được đặt cách nhau 5 mm ngoài, tạo ra hai luồng lưu lượng không khí