Centrum Alberta Shermana na Massachusettskej univerzite

Keď University of Massachusetts Medical School (Lekárska škola Massachusettskej univerzity) v roku 2013 v univerzitnom areáli vo Worcesteri otvorila špičkové Centrum Alberta Shermana za 400 miliónov $, uviedla, že vďaka nemu škola „vstúpi do novej éry biolekárskeho výskumu, vzdelávania lekárov a spolupráce s campusom“. Spolupráca hrala významnú rolu aj pri chladení 11-poschodovej budovy s rozlohou 156 000 metrov štvorcových počas teplých a vlhkých liet, ktorú sú tu bežné.

Spoločné úsilie motivovali potreby stavebného úradu Massachusettskej univerzity, ktorý zodpovedal za fungovanie chladiaceho systému budovy, a schopností spoločnosti Konvekta AG, a St. Gallen, švajčiarskeho developera a dodávateľa vysoko výkonných systémov na rekuperáciu energie.

„Keď sme otvorili Shermanovo centrum, vedeli sme, že ho bude treba chladiť a odporučili nám Konvektu,“ spomína si David MacNeil, vyšší vedúci mechanických projektov Katedry riadenia zariadení v UMass Medical School. „Pozreli sme si ich systém a páčil sa nám.“

Ďalší krok

Konvekta zistila, že Shermanovo centrum bude na uspokojivé chladenie počas letných horúčav potrebovať dve špecifické jednotky na spracovanie vzduchu. Potom rozhodla, ktorý typ tepelného výmenníka účinnejšie rekuperuje teplo generované dvomi jednotkami na spracovanie vzduchu v prevádzke. Konvekta sa rozhodla pre technológiu spájkovaných doskových tepelných výmenníkov (BPHE).

Vzhľad a výkon BPHE ich odlišuje od konkurenčných technológií ako sú bežné tepelné výmenníky. BPHE sa konštruujú ako balenie vlnitých dosiek s kanálikmi, medzi ktorými je spájací materiál. Počas vákuového spájkovania spájací materiál v každom kontaktnom bode medzi doskami vytvorí spájkovaný spoj, vďaka čomu vzniknú kanáliky, ktorými prúdi médium. V dôsledku toho sa médiá s rozličnou teplotou dostanú do tesnej blízkosti a dochádza k veľmi účinnému prechodu tepla alebo chladu z jedného média do druhého.

Koncept sa podobá na iné doskovo-rámové tepelné výmenníky, no bez tesnení a rámov, ktoré sa môžu pokaziť a začať tiecť, čo môže viesť k potenciálne vysokým nákladom na čistenie, údržbu a náhradné diely.

Bežné doskové tepelné výmenníky (GPHE), vľavo, predstavujú staršiu technológiu tepelných výmenníkov a sú omnoho väčšie než kompaktné a technologicky vyspelejšie spájkované doskové tepelné výmenníky (BPHE), vpravo.

Ďalšie výhody, ktoré majú BPHE v chladiacich systémoch, sú kompaktná veľkosť, účinnejšia a samočistiaca prevádzka, flexibilná montáž, nízke náklady na prevádzku a možnosť individuálnej úpravy podľa potrieb každého systému.

Simon Buehler, obchodný vedúci Konvekty, neodporučil BPHE len pre jednotky na spracovanie vzduchu, no špecificky BPHE od spoločnosti SWEP zo švédskej Landskrony, ktorá je od roku 1982 popredným svetovým dodávateľom BPHE pre vykurovanie, vetranie a klimatizáciu a priemyselné trhy.

„Náš obchodný vzťah so spoločnosťou SWEP začať pred mnohými rokmi v Nemecku,“ opisuje Buehler. „Dnes je firma SWEP našim hlavným dodávateľom BPHE. Vynikajúca počítacia platforma SWEP Software Package (SSP) našim technikom uľahčuje výber správneho BPHE pre jednotlivé projekty.“
SPP je internetová aplikácia s jedinečným softvérom, ktorý používateľovi umožňuje vykonávať náročné výpočty výmeny tepla. Stačí zadať očakávané prevádzkové parametre (teplota kvapaliny, tlak a požadovaný prietok) a SPP ihneď vypracuje zoznam modelov BPHE, ktoré najviac zodpovedajú uvedeným požiadavkám.

Pre jednotky na spracovanie vzduchu v Shermanovom centre Buehler a Konvekta odporučili montáž dvoch BPHE B50H. Modely B50H boli správnou voľbou, pretože spoločnosť SWEP ich navrhla pre náročné systémy. Vďaka trom rozličným kombináciám dosiek a 63,5 mm spojom sú ideálnym riešením pre vysokoobjemové systémy, ktoré si vyžadujú prietokový pomer vo výške 56 m3/hod.

„Tepelné výmenníky typu B od spoločnosti SWEP optimalizujú využitie energie, materiálu a priestoru chladiacich systémov,“ uviedol Buehler. „Sú kompaktné, menej finančné náročné než iné riešenia, odolné a majú vynikajúce vodivé vlastnosti. Model B50H sa zároveň výborne hodí do prevádzkok s nízkym poklesom tlaku, vysokým prietokom a typicky veľmi nízkym teplotným rozdielom medzi médiami. V Shermanovom centre je teplotný rozdiel medzi prívodom chladiacej vody a odtokom vody/glykolu len 4 °F.

Záver

BPHE spoločnosti SWEP začali pracovať spolu s jednotkami na spracovanie vzduchu v strede roku 2015 a podľa MacNeila pracujú bezchybne.

„Naozaj ich potrebujeme, keď je vonku veľmi horúco a vlhko. Vtedy treba prídavné chladenie prostredníctvom BPHE,“ vysvetľuje MacNeil. „Sú jednoduché a fungujú ako hodinky, stačí ich namontovať a len zriedkakedy treba niečo riešiť. Rozhodne spĺňajú naše potreby.“