Warmteswappera is toestelle wat ontwerp is om warmte van die een plek na 'n ander oor te dra. Hul funksie is om warmte uit 'n vloeistof soos heet water of stoom te ekstraher en dit na 'n ander, soos koue water of lug, te rig. Hierdie proses waardeur warmte oorgedra word van die een vloeistof na die ander word as Warmteswapping bekend. Aangesien warmteswappera in baie plekke gebruik word, soos fabriekte, kragstasies of selfs ons huise, word hulle baie belangrik. Sonder hulle, hoe sou ons warmte in hierdie stelsels beheer?
Om 'n duidelike beeld van die werking van warmteverwisselaars te kry, word 'n paar dinge oor hoe warmte-oordrag werk verduidelik. Warmte is 'n vorm van energie wat van heet na koue voorwerpe vloei. As jy byvoorbeeld 'n heet komf aanraak, word warmte van die komf na jou hand oorgedra, wat dit warm laat voel. Hier is 'n goeie rede om uit te kyk vir heet oppervlakke. Daar is drie meganismes vir die beweging van warmte - konduksie, konveksie en straling.
Konveksie gebeur wanneer hitte deur bewegende vloeistowwe soos lug en water weggedra word. Dit is 'n baie belangrike warmtesoorgangmechanisme in die geval van verskeie tipes toestelle soos warmteomsetters. As 'n voorbeeld, stroom warm water deur 'n warmteomsetter en deur konveksie gee dit sy warmte af aan die koue water wat ook deur die omsetter stroom.
Dit is 'n warmtesoorgangsproses genaamd straling, wat sonder enige direkte kontak tussen die objekte plaasvind. As 'n voorbeeld, oorweeg hoe die Aarde deur die son verwarm word op 'n eenvoudige manier. Dit is omdat die warmte van die son deur die ruimte reis — maar aangesien daar geen molekuels in 'n vakuum is, warm dit ons planeet op sonder om ons te raak.
Wisselaars is wonderlik in die sin dat hulle kan help om energie te bespaar. Hulle haal warmte uit 'n warm vloeistof en beweeg dit dan om te vloei in 'n koue een, sonder om enige energie te verloor nie. In 'n prosesoven - Dit is baie duidelik en wydverspreid gebruik, maar met die gebruik van 'n wisselaar kan ons ongeveer 25 tot 35% energie bespaar; byvoorbeeld 'n fabriek wat water warm maak wat deur verskeie stappe/vlakke gaan in dieselfde plaaslike aanleg, nou aangesien dit warm is in die eerste stap, is 'n moontlike alternatiewe koue vierde vlak sodat 'n addisionele warmer se taak vermy kan word. Op hierdie manier word geen warmte-energie verskuif nie, wat lei tot beduidende besparings op jou maandelikse rekeninge.
Die temperatuursverskil tussen die twee vloeistowwe speel 'n belangrike rol in warmte-oordrag. Meer warmte word oorgedra met 'n groter temperatuursverskil. Dit is waarom dit belangrik is om 'n wisselaar te ontwerp met die regte temperatuursverskil in gedagte. Dit is 'n belangrike oorweging vir ingenieurs om seker te maak dat die wisselaar doeltreffend funksioneer.
'n Spesiale intrigerende ontwerp is die mikrokanalwarmteswapper. 'n Ander manier om na hierdie warmteswappera te kyk, is dat hulle soos klein kanaale lyk, slegs 'n paar millimeter wyd. Hierdie klein kanaale kan dankie aan die hoë oppervlakte-voor-volume-verhouding goeie termiese prestasie lewer in 'n baie klein volume. Dit maak hulle ideaal vir hierdie tipe warmteswapping.