열교환기는 한 곳에서 다른 곳으로 열을 전달하기 위해 설계된 장치들입니다. 그들의 기능은 뜨거운 물이나 증기와 같은 액체로부터 열을 추출하여 차가운 물이나 공기와 같은 다른 매체로 방향을 전환하는 것입니다. 이 열이 한 유체에서 다른 유체로 전달되는 과정을 열전달이라고 합니다. 열교환기는 공장, 발전소 또는 심지어 우리의 집 등 다양한 곳에서 사용되기 때문에 매우 중요합니다. 그렇지 않다면 이러한 시스템에서 열을 어떻게 관리할 수 있을까요?
열교환기의 작동 메커니즘을 명확히 이해하기 위해 열 전달이 어떻게 이루어지는지에 대해 몇 가지 설명이 필요합니다. 열은 에너지의 형태 중 하나로, 더 뜨거운 물체에서 더 차가운 물체로 이동합니다. 예를 들어 뜨거운 스토브를 만졌을 때, 열이 스토브에서 손으로 전달되어 따뜻함을 느끼게 됩니다. 이는 뜨거운 표면에 주의해야 할 좋은 이유입니다. 열의 이동에는 세 가지 메커니즘이 있습니다: 전도(conduction), 대류(convection), 그리고 복사(radiation).
대류는 열이 공기와 물과 같은 유동체에 의해 운반될 때 발생합니다. 이는 열교환기와 같은 다양한 유형의 장치에서 매우 중요한 열 전달 메커니즘입니다. 예를 들어, 뜨거운 물이 열교환기를 통해 흐르고 대류에 의해 차가운 물과 열을 교환하면서 열을 잃습니다. 이때 차가운 물도 교환기를 통해 흐르고 있습니다.
방사선이라고 불리는 열전달 과정은 물체 간 직접적인 접촉 없이 일어납니다. 예를 들어 지구가 태양으로부터 어떻게 단순히 열을 받는지 생각해 보세요. 이것은 태양의 열이 우주를 통해 이동하지만 진공에는 분자가 없으므로 우리 행성을 직접적으로 닿지 않고 따뜻하게 만드는 것입니다.
열교환기는 에너지를 절약하는 데 도움이 될 수 있기 때문에 훌륭합니다. 그들은 열을 뜨거운 액체에서 추출하고 그것을 일부 차가운 액체로 이동시키며, 이 과정에서 에너지를 잃지 않습니다. 공정 오븐에서는 매우 명확하고 널리 사용되지만, 열교환기를 사용하면 약 25~35%의 에너지를 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 여러 단계/수준을 거쳐 같은 공장에서 물을 가열하는 공장의 경우 첫 번째 단계에서 뜨거운 대안을 제공하여 네 번째 수준의 차가운 온도를 조절할 수 있으므로 하나의 추가 가열 장치를 피할 수 있습니다. 이렇게 하면 열 에너지가 낭비되지 않아 월별 요금에서 상당한 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
두 액체 간의 온도 차이는 열 전달에서 중요한 역할을 합니다. 더 큰 온도 차이가 있을수록 더 많은 열이 전달됩니다. 이것이 바로 적절한 온도 차이를 고려하여 열교환기를 설계하는 것이 중요한 이유입니다. 엔지니어들이 열교환기가 효과적으로 작동하도록 보장하기 위한 중요한 고려 사항입니다.
특히 흥미로운 설계 중 하나는 마이크로 채널 열교환기입니다. 이러한 열교환기는 작은 채널처럼 보이는 점에서 특징을 가지며, 그 너비는 몇 밀리미터에 불과합니다. 이 작은 채널들은 높은 표면적 대 부피 비율 덕분에 매우 작은 부피에서 우수한 열 성능을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 이러한 종류의 열교환에는 이상적인 후보가 됩니다.
SHUANG-JUN은 주로 정밀 에어컨, 이동식 에어컨, 제습기, 냉장 설비 및 상업용 냉연 장비를 취급합니다. 우리 회사는 3D 설계, 열전달 시뮬레이션 등의 기술을 적용하여 고객 각각의 장비 설계 및 매칭을 효율적으로 지원합니다.
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