کاربرد مبدل حرارتی در تهویه مطبوع | در این مقاله می خواهیم انواع مختلف مبدل های حرارتی که در سیستم های گرمایشی و سرمایشی و تهویه هوا و کاربردهای آن در تهویه مطبوع برای ساختمان های مسکونی و تجاری به شما معرفی کنیم. همچنین نگاهی به چگونگی عمکرد آنها در اجزای سیستم های HVAC، همچنین انواع مبدل های حرارتی گرمایشی و سرمایشی رایج می اندازیم.
مبدل های حرارتی دانفوس، بهره وری را افزایش داده، مصرف انرژی را کاهش می دهند و باعث ذخیره ی فضا در سیستم گرمایش و تهویه هوای شما می شوند.
یک مبدل حرارتی چیست؟
یک مبدل حرارتی دقیقاً همان چیزی است که از نام آن پیداست، دستگاهی که برای انتقال (تبادل) حرارت یا انرژی گرمایی استفاده می شود. به مبدلهای حرارتی، سیالی گرم برای تولید گرما و یا سیالی سرد برای تولید سرما داده می شود.
- یک سیال می تواند مایع یا گاز باشد
- حرارت همیشه از گرم به سرد جریان می یابد
- برای جریان حرارت، باید همیشه تفاوت دما وجود داشته باشد
حرارت چگونه مبادله می شود؟
انرژی گرمایی با سه روش مبادله می شود.
- رسانش
- همرفت
- تابش
اکثر مبدل های حرارتی با اهداف گرمایش و تهویه هوا، از رسانش و همرفت استفاده می کنند. انتقال حرارت تابش، اتفاق می افتد اما تنها درصد کمی را شامل می شود.
کاربرد مبدل حرارتی در تهویه مطبوع در انتقال حرارت رسانش
رسانش زمانی رخ می دهد که دو ماده با دمای مختلف، تماس فیزیکی داشته باشند. به طور مثال، ما فنجانی از قهوه ی داغ را بر روی میز می گذاریم و پس از چند دقیقه آن را بر می داریم، میز کمی از آن انرژی حرارتی را به خود می گیرد.
انتقال حرارت همرفت
همرفت زمانی رخ می دهد که سیالات، حرکت کرده و انرژی حرارتی را منتقل می کنند. این کار می تواند به طور طبیعی یا با نیروی مکانیکی مانند استفاده از یک پنکه رخ دهد. مثالی از این مورد، زمانی است که قاشقی از سوپ را فوت می کنید. شما قاشق را برای سرد کردن سوپ فوت می کنید و هوا، گرما را با خود می برد.
انتقال حرارت تابش
تابش زمانی رخ می دهد که یک سطح، امواج الکترومغناطیسی از خود منتشر سازد. همه چیز، از جمله شما، کمی تابش حرارتی منتشر می کند. هرچه سطح گرمتر باشد، تابش حرارتی بیشتری از خود منتشر می کند. مثالی برای این مورد، خورشید خواهد بود. گرمای خورشید به صورت امواج الکترومغناطیسی از طریق فضا سفر کرده و بدون اینکه چیزی در میان آن باشد به ما می رسد.
سیالات استفاده شده
سیالات استفاده شده در سیستم گرمایش و تهویه هوا، معمولاً شامل آب، بخار، هوا، سرما یا نفت به عنوان رسانه های انتقال می شود. مبدل های حرارتی گرمایش و تهویه هوا معمولاً یکی از این دوکار را انجام می دهند: هوا و آب را سرد یا گرم می کنند. برخی از آنها برای سرد کردن یا گرم کردن وسایل به دلایل اجرایی استفاده می شوند، اما اکثراً برای تهویه ی هوا یا آب استفاده می شوند.
انواع مبدل های حرارتی
بیشتر مبدل های حرارتی، از یکی از این دو طرح پیروی می کنند. طراحی مارپیچ یا صفحه ای بگذارید نگاهی به اصول اینکه چگونه هردوی اینها کار می کنند بیندازیم و سپس ببینیم که چگونه بر مبدلهای رایج در سیستمها اعمال می شوند.
مبدل های حرارتی مارپیچ – ساده شده
مبدلهای حرارتی مارپیچ در ساده ترین شکل خود، از یک یا چند لوله استفاده می کنند که چندین دفعه عقب و جلو می شوند. لوله، دو سیال را از هم جدا می سازد یکی از سیالات درون لوله و دیگری بیرون از آن جریان می یابند. بگذارید نگاهی به یک نمونه از حرارت بیندازیم. حرارت از طریق همرفت، از سیال داغ داخلی به لوله منتقل می شود و سپس از طریق دیواره ی لوله به سمت دیگر هدایت می شود و سیال خارجی نیز، آن را از طریق همرفت منتقل می کند.
مبدلهای حرارتی صفحه ای – ساده شده
مبدلهای حرارتی صفحه ای از صفحه های نازک برای جداسازی دو سیال استفاده می کنند. سیالات عموماً به جهت های مخالف جریان می یابند تا انتقال حرارت را بهبود دهند. حرارت گرم ترین سیال، به دیواره ی صفحه منتقل می شود و سپس به سمت دیگر هدایت می شود.
بگذارید نگاهی دقیق تر به چگونگی اعمال این مبدلهای حرارتی در کاربردهای گرمایش و تهویه هوا داشته باشیم.
لوله ی مارپیچ پردار (سیال)
لوله های پردار اغلب به سادگی، مارپیچ نامیده می شدند مثلاً مارپیچ حرارتی یا سرمایشی. اینها شدیداً رایج هستند. آنها را در هواسازها، دستگاههای فن کویل، سیستم های کانالکشی، تبخیرکننده ها، کندانسور سیستم های تهویه هوا، پشت یخچال ها، در سیستم های گرمایش از کف و… پیدا می کنید.
برای این مبدلهای حرارتی، آب، خنک کننده یا بخار معمولاً از داخل و هوا در بیرون جریان می یابند.
به طور مثال، وقتی برای حرارت هوا استفاده شود، با استفاده از آب گرم شده، آب گرم درون لوله جریان می یابد و انرژی حرراتی خود را از طریق همرفت به دیواره ی لوله منتقل می کند. بین آب گرم و هوا اختلاف دما وجود دارد، پس گرما از طریق دیوارهی لوله هدایت می شود. هوای بیرونی، آن را از طریق همرفت انتقال می دهد.
پرها معمولاً تمام لوله ها را به هم متصل می کنند. اینها مستقیماً در مسیر جریان هوا قرار گرفته و در بیرون کشیدن گرما از لوله و وارد کردن آن به هوا کمک می کند، زیرا این کار به عنوان رابطی با مساحت سطح لوله عمل می کند.
مساحت سطح بیشتر = فضای بیشتر برای انتقال گرما.
مبدل حرارتی صفحه ای داکت
مبدل حرارتی صفحه ای داکت در واحدهای جابجایی هوا برای تبادل انرژی گرمایی میان حریانهای هوای ورودی و خروجی بدون انتقال رطوبت و ترکیب جریان های هوا استفاده می شود. مبدل حرارتی از صفحات نازک فلز، معمولاً آلومینیوم با دو سیال با دماهای مختلف که در دو جهت اریب مخالف جریان دارند، تشکیل می شود. معمولاً هوا در هر دو استفاده می شود اما گازهای خروجی از چیزی شبیه به موتور نیروگاه برق نیز می توانند مورد استفاده قرار گیرند.
حرارت از یک جریان به صفحات نازک فلزی که از جریانها جدا هستند هدایت می شود، سپس از طریق فلزی که با نیروی همرفت به جریان دیگر منتقل شده، هدایت می شود.
سیستم گرمایش از کف
سیستم گرمایش از کف در اطراف یک ساختمان، معمولاً زیر یک پنجره یا دیوار شیشه ای نصب شده و در ساختمان های تجاری جدید، بسیار رایج هستند. سیستم گرمایش از کف، در زمین نصب می شوند و هدف آنها کاهش از دست رفتن گرما از طریق شیشه و جلوگیری از تشکیل تراکم است.
آنها این کار را با ایجاد دیواری از جریانهای هوای همرفتی انجام می دهند. سیستم های گرمایش از کف معمولاً از آب گرم یا عناصر الکتریکی گرمایشی، برای گرم کردن هوا استفاده می کنند. موقعیت آنها در کف، بدین معناست که آنها به سردترین هوای اتاق دسترسی دارند. مبدل حرارتی از طریق یک لوله ی پردار گرما را به این منتقل می کند، این کار باعث گرم شدن هوای سرد و حرکت آن به سمت سقف می شود. همینکه این هوای گرم به بالا می رود، هوای سردتر اتاق به سرعت جای آن را می گیرد. این کار یک جریان همرفتی و یک مرز حرارتی میان شیشه و اتاق، ایجاد می کند.
فن کویل ها – عنصر کویل باز
عناصر گرمایشی کویل باز بیشتر در کاربردهای کانال کشی، منابع گرمایشی و برخی اوقات فن کویل ها استفاده می شوند. این ها با استفاده از کویل های زنده و در معرض فلز مقاوم برای تولید گرما، کار می کنند. این مبدلهای حرارتی مستقیماً در جریان هوا قرار می گیرند، زمانی که هوا در سرتاسر کویل ها عبور می کند، انرژی گرمایی از طریق همرفت انتقال می یابد. این کار، گرمایش یکنواخت در سراسر جریان هوا فراهم می آورد، با اینکه اینها تنها زمانی استفاده می شوند که انجام آنها امن باشند و به سادگی قابل دسترسی نباشند.
مبدلهای حرارتی ریزکانال
مبدلهای حرارتی ریزکانال، پیشرفتی در لوله ی مارپیچ پردار هستند و تبادل حرارت بالاتر را فراهم می آورد با اینکه اینها تنها برای سرمایش و سیستم های تهویه هوا کاربرد دارند. می توانید این نوع از مبدلهای حرارتی را در سردکن های خنک شده با هوا، واحدهای چگالش، تهویه هوای ساختمان مسکونی، خشک کن های هوا، خنک کننده ی کابینت، دستگاه های پشت بام و… .
این نوع از مبدلهای حرارتی همچنین با استفاده از همرفت به عنوان روش اصلی انتقال گرمای خود، کار می کنند. مبدل حرارتی ریزکانال، طراحی سادهای دارد. در هر سمت آن یک لوله ی اصلی وجود دارد که میان هر کدام، لوله های تخت با پر در میان آنها وجود دارند. هوا از طریق فاصله ی پرها عبور می کند تا انرژی گرمایی را منتقل کند.
خنک کننده از طریق لوله ی اصلی وارد شده و سپس از طریق لوله های تخت عبور می کند تا به سمت دیگر برسد. لوله های اصلی شامل مانعی می شوند که جهت جریان خنک کننده را کنترل کرده و برای چند دفعه حلقه شدن خنک کننده از طریق لوله ها استفاده می شود، تا زمان سپری شده در داخل را افزایش داده و بنابراین فرصت انتقال انرژی گرمایی افزایش یابد.
در درون هر لوله ی تخت، تعدادی سوراخ کوچک به عنوان ریزکانال وجود دارند که کل طول هر لوله ی تخت را می پیمایند. این ریزکانالها به طور قابل توجهی مساحت سطح مبدلهای حرارتی را افزایش داده که باعث می شود انرژی گرمایی بیشتری از خنک کننده خارج شده و به پوشش فلزی مبدلهای حرارتی وارد شود. تفاوت دما میان خنک کننده و هوا، باعث می شود تا گرما از طریق پوشش لوله ی تخت به درون پرها هدایت شود. همین که هوا از فواصل عبور کند، این انرژی حرارتی را از طریق همرفت منتقل می کند.
منبع گرمایش کویل تبخیرکننده
منابع گرمایشی تبخیرکننده، معمولاً در خانه های بزرگ و ملک های تجاری کوچک با سیستم های داکت کوچک یافت می شوند. میتوانید کویل های بزرگتری بگیرید که برای با قواعد مشابهی کار کنند اما برای سیستم های بزرگتر، بیشتر برای ساختمان های تجاری متوسط و بزرگ. کویل داخل یک منبع گرمایش تبخیرکننده، مانند مبدل حرارتی لوله ی پردار عمل می کند و از یک مبرد در داخل با همراه هوای داکت شده در بیرون استفاده می کند. هوای عبور کننده از لوله ها، گرمای خود را از طریق همرفت اجباری منتقل میکند، سپس از طریق دیواره ی لوله و از طریق رسانش منتقل میشود، خنک کننده ی درونی، این گرما را از طریق همرفت اجباری منتقل می کند، خنک کننده به جوش می آید و به سمت کمپرسور تبخیر می شود.
شوفاژها
مخصوصاً در سراسر اروپا و آمریکای شمالی در خانه ها و ساختمان های تجاری قدیمی، بسیار رایج هستند. بر روی دیوارها، معمولاً زیر یک پنجره نصب می شوند تا گرمایش فضا را فراهم آورند. عملکرد آنها بسیار ساده است، معمولاً به یک لوله ی آب گرم متصل هستند که از یک جوشاننده آب داغ دریافت می کند.
آب به یک لوله با قطر کم وارد شده و به داخل شوفاژ جریان می یابد. فضای داخلی شوفاژ بزرگتر از لوله است که سرعت آب را کاهش می دهد تا به انتقال آب زمان بیشتری دهد.
حرارت آب با رسانش به دیواره های فلزی شوفاژ انتقال می یابد. در خارج از شوفاژ، هوا اتاق قرار دارد. زمانی که این هوا با سطح داغ شوفاژ تماس داشته باشد، حرارت به هوا منتقل شده و این کار باعث می شود که هوا منبسط شده و صعود کند. سپس هوای سردتر وارد می شود تا جای این هوا را بگیرد و باعث چرخه ی پیوسته از هوای درحال حرکت می شود که اتاق را گرم می کند، این هوای درحال حرکت از اینرو انتقال حرارت همرفتی است. شوفاژ معمولاً چند پر متصل به پشت آن یا میان پنلهایش دارد، مخصوصاً در شوفاژهای جدیدتر، اینها تنها برای بزرگتر کردن مساحت سطح شوفاژ هستند تا فرصت بیشتری برای انتقال حرارت به هوا ایجاد کنند. شوفاژها به درستی نامگذاری نشده اند زیرا آنها اغلب از طریق همرفت منتقل می شوند.
برخی اوقات شوفاژهایی با طراحی خاص برای سیستم های بخار می بینید، اما این موضوع کمتر می شود، از نفت نیز استفاده می شد اما این موضوع امروزه نادر است.
عنصر گرمایش آب
عنصر گرمایش آب معمولاً در آبگرمکن ها و بخاری های آبی پیدا می شوند، همچنین برخی اوقات در حوزه ی برج های خنک کننده ی باز استفاده می شوند تا از یخ زدن آب در زمستان جلوگیری شود. این ها از یک کویل فلزی همراه با لوله ای استفاده می کنند که مقدار مقاومت بالایی دارد. این مقاومت باعث تولید گرما می شود. کویل برای اینکه حاوی گردش جریان باشد، جدا می شود اما جریان انرژی حرارتی را مجاز می کند. عنصر گرمایشی در یک مخزن آب فرو می رود و گرما از عنصر به درون آب هدایت می شود. از اینرو آبی که با عنصر گرمایشی تماس می یابد گرم شده و بنابراین باعث صعود آن در مخزن می شود، سپس آب سردتر برای جایگزین کردن این آب گرم شده جریان پیدا می کند، جایی که این چرخه ادامه می یابد.
چرخ دوار
این نوع از مبدل های حرارتی معمولاً درون هواسازهای میان مخزن و خروج جریان های هوای داکت شده یافت می شوند. با استفاده از موتور الکتریکی متصل به چرخ تسمه برای کاهش سرعت چرخش دیسک مبدل گرمایی کار می کنند که مستقیماً در جریان هوای میان ورودی هوای تازه و خروجی قرار می گیرد. هوا مستقیماً از دیسک عبور می کند، با این کار با مواد چرخ تماس پیدا می کند. مواد دیسک مبدل حرارتی انرژی حرارتی را از یک جریان هوا جذب می کند و همین که بچرخد، وارد جریان دوم هوا می شود که این انرژی حرارتی جذب شده را آزاد می کند. این نوع از مبدل حرارتی منجر به مقدار کمی از ترکیب سیالات میان جریان هوای ورودی و خروجی به دلیل فواصل کوچک موجود در جایی که چرخ حرکت می کند می شود، از اینرو نمی تواند زمانیکه رایحه های قوی یا گازهای سمی استفاده می شوند، به کار برده شود.
این مبدلهای حرارتی می توانند در ماه های زمستان برای بازگرداندن گرما از جریانها خروجی ساختمان ها استفاده شوند، این گرما توسط چرخ گرمایی گرفته می شود و به جریان ورودی هوای تازه که بسیار سردتر از هوای داخل ساختمان خواهد بود، منتقل می شود.
این مبدل های حرارتی همچنین می توانند در ماه های تابستان برای بازیابی هوای سرد از خروجی ساختمان ها و استفاده از آن برای خنک کردن هوای تازه ی ورودی، به کار برده شوند.
دیگ بخار آب
دیگ های بخار مانند این بیشتر در ساختمان های تجاری در آب و هوای سردتر مشاهده می شوند. خانه ها و ساختمان های تجاری کوچکتر از نسخه های بسیار کوچکتری استفاده خواهند کرد. معمولاً متصل به دیوار. هر دو انواع زیادی دارند اما این نوع بسیار رایج تر است.
سوخت در محفظه ی احتراق (معمولاً گاز یا نفت) آتش می گیرد و گازهای خروجی از طریق تعدادی لوله مجبور به عبور می شوند تا اینکه به لوله ی بخار برسند و در فضا آزاد شوند. لوله ها و محفظه ی احتراق با آب احاطه شده اند. حرارت به دیواره های لوله و بعد به آب هدایت می شود، سپس توسط همرفت منتقل می شود. بسته به طراحی سیستم، آب یا به صورت آب گرم و یا بخار خارج می شود. این آب توسط یک تلمبه اجبار می شود، سرعت تلمه و نیز مقدار سوخت آتش گرفته، می تواند برای تغییر دما و نرخ جریان متفاوت باشد.
لوله ی حرارتی
اینها را در بخاری های آبی با حرارت خورشیدی و برخی از کویل های هواسازی بازیابی گرما پیدا می شوند. اگر نگاهی به کاربرد حرارت خورشیدی بیندازیم، لوله ای داریم که از شیشه ی مخصوص ساخته شده که تمام هوای آن تخلیه شده تا خلأ را ایجاد کرده و سپس پوشش داده شود. لایه ی داخلی لوله، پوشش خاصی دارد. پوشش و خلأ با یکدیگر برای جلوگیری از خروج گرما پس از وارد شدن آن به لوله، کار می کنند، سپس به انتقال آن به لوله ی گرما در مرکز کمک می کند.
لوله ی گرما در هر سمت خود پرهایی متصل به پوشش لوله دارد تا انرژی گرمایی را بگیرد.
لوله ی گرما یک لوله ی مسی توخالی، طولانی و پوشش داده شده است که طول لوله ی شیشه ای را طی کرده و یک لامپ برجسته در بالا دارد. لامپ به یک لوله ی اصلی متصل است و آب سرد از طریق لوله ی اصلی به لامپ می رسد.
درون لوله ی گرما، ترکیب آبی وجود دارد که در فشار پایین نگه داشته می شود. این فشار پایین به آب اجازه ی تبدیل به بخار با گرمای کم می شود. سپس بخار به لامپ صعود می کند که گرمای خود را به جریان آب از طریق لوله ی اصلی می دهد. همین که بخار، گرمای خود را بدهد، متراکم شده و پایین می رود تا چرخه را تکرار کند. لوله، تابش گرمایی را جذب می کند، این کار سپس به لوله هدایت می شود. آب داخل، این را به لامپ هدایت می کند، گرما از طریق دیواره ی لوله هدایت می شود و توسط همرفت به جریان آب منتقل می شود.
پرتوی سرد
دو نوع پرتوی سرد استفاده می شوند، منفعل و فعال. هر دو اغلب در ساختمان های تجاری به کار می روند.
پرتوهای سرد فعال، با عبور دادن یک سیال سرد از طریق یک مبدل حرارتی میلهای پردار، که معمولاً آب است کار می کند. سپس هوا به پرتوی سرد داکت می شود و از طریق دهانکهایی که مخصوصاً جایگذاری شده اند، خارج می شود. هوا به لوله ی پردار حرکت کرده و هوا سرد را به فضا وارد می کند. بنابراین از همرفت اجباری استفاده می کند.
پرتوهای سرد منفعل همچنین از مبدل گرمای لوله ای پردار استفاده می کنند، اما مخزن هوای داکت شده ی متصلی ندارند. در عوض، آنها جریان همرفتی طبیعی را با سرد کردن هوای گرم در سطح سقف، ایجاد می کنند. این هوای خنک شده سپس فروکش می کند، با هوای گرم تر جایگزین شده و این چرخه تکرار می شود.
بخاری منبع گرمایش
بخاری های منبع گرمایش در خانه هایی با تهویه هوای داکت شده، معمول هستند. اینها در آمریکای شمالی بسیار معمول هستند. بخاری های منبع گرمایش از مبدل حرارتی مستقیم جاسگذاری شده در بخار هوای داکت شده استفاده می کنند. سوخت آتش می گیرد و گاز گرم از طریق مبدل حرارتی منتقل میشود، گرمای آن به دیوارههای مبدل گرما هدایت می شود، هوای داکت شده ی سردتر از سمت دیگر عبور می کند که باعث تفاوت دما شده و یعنی گرمای گاز از طریق دیواره هدایت می شود و با همرفت، منتقل می شود.
مبدل حرارتی صفحه ای
دو نوع اصلی از مبدل های حرارتی صفحهای وجود دارد، نوع واشری و نوع صفحه ی لحیم شده. هر دو در انتقال انرژی گرمایی، بسیار مؤثر بوده اند، برای اثر بیشتر و طراحی فشرده می توانید از مبدلهای حرارتی ریزصفحه ای با کاربردهای بسیار استفاده کنید. تمام این مبدلهای حرارتی را پیشتر با جزئیات بیشتر توضیح داده ایم.
دانستنیهای ساده دربارهی این دو نوع از مبدلهای حرارتی این هستند که نوع واشری می تواند از هم باز شود، ظرفیت گرمایش یا سرمایش آن می تواند به سادگی با اضافه کردن یا برداشتن صفحات انتقال گرما، افزایش یا کاهش یابد. اینها را مخصوصاً در ملک های تجاری مرتفع مشاهده خواهید کرد تا به طور غیرمستقیم، سردکننده ها، دیگهای بخار و برجهای خنک کننده را به مدارهای سرمایشی و حرارتی متصل کند و ساختمان ها را به شبکه های انرژی منطقهای متصل سازد.
مبدلهای حرارتی صفحه ی لحیم شده واحدهای پوشش داده شده ای هستند که نمی توانند از هم باز شوند، ظرفیت گرمایش یا سرمایش آنها قابل تغییر نیست. اینها برای کاربردهایی مانند تلمه های حرارتی، دیگ های بخار گرما، واحدهای رابط گرمایی، اتصال غیرمستقیم آبگرمکن و غیره.
هر دو با عبور سیالات، معمولاً در جهت مخالف و در کانالهای مجاور کار می کنند. سیالات معمولاً آب یا خنک کننده هستند. انرژی گرمایی به صفحه هدایت می شود، سپس از طریق صفحه هدایت می شود و سیال در سمت دیگر، آن را از طریق همرفت منتقل می کند.
تلمبه های حرارتی
تلمبه های حرارتی اغلب در خانه ها و برخی اوقات در ملک های تجاری استفاده می شوند. دو نوع اصلی از تلمبه های حرارتی وجود دارد، منبع هوایی و منبع زمینی. منبع هوایی معمولاً برای گرمایش هوای فضا استفاده می شود درحالیکه منبع زمینی بیشتر برای گرمایش آب استفاده می شود.
منبع هوایی مانند یک سیستم تهویه هوا کار می کند اما برعکس. به جای برداشتن گرما از اتاق، آن را اضافه می کند. یک خنک کننده از کمپرسور به واحد داخلی عبور می کند که حاوی یک مبدل حرارتی لوله ای پردار است. خنک کننده گرمای خود را با همرفت به دیواره های لوله انتقال می دهد، سپس به سمت دیگر هدایت می شود. در سمت دیگر، هوای سرد اتاق وجود دارد که توسط پنکه ای کوچک به سراسر مبدل حرارتی اجبار می شود؛ سپس گرما را با همرفت انتقال می دهد. سپس خنک کننده به شیر انبساط و سپس به واحد خارجی جریان می یابد و همچنین یک مبدل حرارتی لوله ی پردار یا یک مبدل حرارتی ریزکانال است.
همین که هوا از میان این مبدل حرارتی عبور کند، هوای محاصره شده باعث می شود که خنک کننده جوش بزند و گرما را بگیرد. این گرما سپس از طریق کمپرسور به واحدهای داخلی راه می یابد تا چرخه تکرار شود.
منبع زمینی کمی متفاوت تر کار می کند. ترکیب آب و ضدیخ از لوله های زمین پخش می شود تا گرما را بگیرد. سپس به چرخه ی خنک کننده ی کوچکی از طریق مبدل حرارتی صفحه ی لحیم شده منتقل می شود. خنک کننده این را به مبدل گرمای صفحه ی لحیم شده ی دوم منتقل می کند که به حلقه ی آب دیگری متصل است و این بار گرمای خود را به مخزن آب داغ، معمولاً از طریق یک لوله ی مارپیچ غیرپردار انتقال می دهد.
پوسته و لوله
مبدل های حرارتی پوسته و لوله معمولاً در خنک کننده های تبخیرکننده و یا کندانسور، و برخی اوقات نیز به عنوان خنک کننده ی روغن سوخت یافت می شوند.
اینها احتمالاً ساده ترین طرح از مبدلهای حرارتی هستند. آنها یک محفظه ی خارجی به نام پوسته دارند. درون پوسته تعدادی لوله وجود دارد. این لوله ها حاوی یک سیال هستند و پوسته دارای یک سیال دیگر است. دو سیال، همیشه توسط دیواره ی لوله جدا می شوند، هیچ گاه با هم برخورد نداشته و ترکیب نمی شوند. سیالات دماهای متفاوتی خواهند داشت که باعث می شود تا انرژی گرمایی میان سیالات منتقل شود و این انرژی گرمایی از طریق دیواره های لوله انتقال می یابد. زمانیکه در تبخیرکننده یا کندانسور استفاده شوند، دو سیال، آب و خنک کننده خواهند بود. بسته به طراحی، آب می تواند در پوسته یا لوله باشد و خنک کننده در دیگری خواهد بود.
چیلر
یک خنک کننده یا از مبدل حرارتی پوسته و لوله، یا از مبدل حرارتی صفحه ای، یا یک مبدل حرارتی لوله ای پردار استفاده خواهد کرد. بسیاری از خنک کننده ها در واقع از ترکیبی از تمام این ها استفاده می کنند. به طور مثال یک خنک کننده ی تهویه شده ممکن است از مبدل حرارتی پوسته و لوله برای تبخیرکننده، یک مبدل حرارتی لوله ای پردار یا ریزکانال برای کندانسور، یک مبدل حرارتی صفحه ای لحیم شده برای خنک سازی روغن کار کمپرسورها و مبدل حرارتی صفحه ای واشری استفاده می کنند تا به طور غیرمستقیم خنک کننده را به مدار خنک سازی داخلی متصل کنند.
