Penukar haba adalah alatan yang direka untuk memindahkan haba dari satu tempat ke tempat lain. Fungsinya adalah untuk mengeluarkan haba daripada cecair seperti air panas atau gas dan mengarahkannya kepada cecair lain seperti air sejuk atau udara. Proses di mana haba dipindahkan dari satu bendalir kepada yang lain dikenali sebagai Pemindahan Haba. Oleh kerana penukar haba digunakan di banyak tempat seperti kilang, stesen kuasa atau malah rumah kita, ia menjadi sangat penting. Tanpanya, bagaimana kita akan menguruskan haba dalam sistem ini?
Untuk memperoleh gambaran jelas tentang mekanisme operasi di balik penukar haba, beberapa perkara berkaitan dengan cara pemindahan haba berfungsi telah dijelaskan. Haba adalah satu bentuk tenaga yang mengalir dari objek panas kepada objek sejuk. Apabila anda menyentuh tanak yang panas misalnya, haba dipindahkan dari tanak kepada tangan anda, yang pada gilirannya membuatnya terasa hangat. Berikut adalah alasan yang baik untuk berhati-hati terhadap permukaan panas. Terdapat tiga mekanisme pergerakan haba - konduksi, konveksi dan radiasi.
Pemindahan haba berlaku apabila haba dibawa oleh cecairan yang bergerak seperti udara dan air. Ia merupakan mekanisme pemindahan haba yang sangat penting dalam kes pelbagai jenis peranti seperti penukar haba. Sebagai contoh, air panas mengalir melalui penukar haba dan dengan pemindahan haba menurunkan habanya kepada air sejuk yang juga mengalir melalui penukar itu.
Ia adalah proses pemindahan haba yang dipanggil radiasi, yang berlaku tanpa sebarang pertembungan langsung di antara objek-objek. Sebagai contoh, pertimbangkan bagaimana Bumi dianugerahi haba oleh matahari secara ringkas. Ini kerana haba dari matahari melintasi angkasa — tetapi kerana tiada molekul dalam kekosongan, ia memanaskan planet kita tanpa perlu menyentuh kita.
Penukar haba adalah sesuatu yang hebat kerana ia boleh membantu menghemat tenaga. Ia mengekstrak haba daripada cecair panas dan kemudian memindahkannya ke dalam cecair sejuk, melakukan ini tanpa kehilangan apa-apa tenaga. Dalam oven proses - Ia sangat jelas dan meluas penggunaannya tetapi, dengan menggunakan penukar haba kita boleh menghemat kira-kira 25 hingga 35% tenaga; contohnya sebuah kilang yang memanaskan air yang melalui beberapa langkah/tahap dalam kilang yang sama, sekarang kerana ia panas pada langkah pertama alternatif sejuk mungkin pada tahap keempat maka satu tugas pemanas tambahan boleh dielakkan. Dengan cara ini, tiada tenaga haba yang terbuang, yang membawa kepada simpanan yang signifikan pada bil bulanan anda.
Perbezaan suhu di antara dua cecair memainkan peranan penting dalam pemindahan haba. Lebih banyak haba dipindahkan dengan perbezaan suhu yang lebih besar. Inilah sebabnya penting untuk mendesain penukar haba dengan perbezaan suhu yang betul dalam fikiran. Ini adalah pertimbangan penting bagi jurutera untuk memastikan bahawa penukar haba berfungsi secara efektif.
Reka bentuk yang sangat menarik adalah penukar haba saluran mikro. Cara lain untuk penukar haba ini adalah bahawa mereka kelihatan seperti saluran kecil, hanya beberapa milimeter lebar. Saluran kecil ini mampu memberikan prestasi terma yang baik dalam isipadu yang sangat kecil kerana nisbah luas kepada isipadu yang tinggi. Itu menjadikannya calon ideal untuk jenis penukaran haba ini.