Penukar panas adalah alat yang dirancang untuk mentransfer panas dari satu tempat ke tempat lain. Fungsinya adalah mengekstraksi panas dari cairan seperti air panas atau uap dan mengarahkannya ke arah lain seperti air dingin atau udara. Proses di mana panas ditransfer dari satu fluida ke fluida lain disebut sebagai Transfer Panas. Karena penukar panas digunakan di banyak tempat seperti pabrik, pembangkit listrik, atau bahkan rumah kita, mereka menjadi sangat penting. Tanpanya, bagaimana kita bisa mengelola panas dalam sistem-sistem ini?
Untuk memiliki gambaran yang jelas tentang mekanisme operasi di balik penukar panas, beberapa hal tentang cara transfer panas bekerja dijelaskan. Panas adalah bentuk energi yang mengalir dari benda panas ke benda dingin. Ketika Anda menyentuh kompor panas misalnya, panas ditransfer dari kompor ke tangan Anda yang membuatnya terasa hangat. Ini adalah alasan yang baik untuk berhati-hati terhadap permukaan panas. Ada tiga mekanisme perpindahan panas - konduksi, konveksi, dan radiasi.
Konveksi terjadi ketika panas dibawa pergi oleh fluida yang bergerak seperti udara dan air. Ini adalah mekanisme transfer panas yang sangat signifikan dalam kasus berbagai jenis perangkat seperti pemindah panas. Sebagai contoh, air panas mengalir melalui pemindah panas dan dengan konveksi melepaskan panasnya kepada air dingin yang juga mengalir melalui pemindah tersebut.
Ini adalah proses transfer panas yang disebut radiasi, yang terjadi tanpa kontak langsung antara objek-objek. Sebagai contoh, pertimbangkan bagaimana Bumi dipanaskan oleh matahari secara sederhana. Hal ini karena panas dari matahari bepergian melalui ruang — tetapi karena tidak ada molekul di dalam vakum, itu memanaskan planet kita tanpa harus menyentuh kita.
Penukar panas sangat menakjubkan karena dapat membantu menghemat energi. Mereka mengekstrak panas dari cairan panas dan kemudian memindahkannya ke dalam cairan dingin, tanpa kehilangan energi sama sekali. Dalam oven proses - Hal ini sangat jelas dan banyak digunakan tetapi, dengan penggunaan penukar panas kita bisa menghemat sekitar 25 hingga 35% energi; misalnya, pabrik yang memanaskan air yang melewati beberapa tahap/tingkat di pabrik yang sama, sekarang karena tahap pertama sudah panas maka alternatif tahap keempat yang dingin mungkin bisa dihindari sehingga tidak perlu lagi menggunakan pemanas tambahan. Dengan cara ini, tidak ada energi panas yang terbuang, yang menghasilkan penghematan signifikan pada tagihan bulanan Anda.
Perbedaan suhu antara dua cairan memainkan peran penting dalam transfer panas. Semakin besar perbedaan suhu, semakin banyak panas yang ditransfer. Itulah sebabnya penting untuk merancang penukar panas dengan mempertimbangkan perbedaan suhu yang tepat. Ini adalah pertimbangan penting bagi insinyur untuk memastikan bahwa penukar panas berfungsi secara efektif.
Desain yang sangat menarik adalah penukar panas mikrokanal. Cara lain untuk melihat penukar panas ini adalah bahwa mereka tampak seperti saluran kecil, hanya beberapa milimeter lebarnya. Saluran kecil ini mampu memberikan kinerja termal yang baik dalam volume yang sangat kecil karena rasio luas-ke-volume yang tinggi. Itu membuatnya menjadi kandidat ideal untuk jenis pertukaran panas ini.