Temperatuurivahet

Temperatuurivahet, ook wel temperatuuruitwisseling genoemd, is het proces waarbij warmte-energie wordt uitgewisseld tussen twee systemen of media met verschillende temperaturen, zodat hun temperaturen dichter bij elkaar komen. Het begrip wordt in diverse vakgebieden gebruikt, van natuurkunde tot werktuigbouwkunde en HVAC (verwarming, ventilatie en airconditioning).

De overdracht van warmte vindt plaats via drie hoofdmechanismen: geleiding (direct contact tussen de deeltjes), convectie (warmteoverdracht door stromende lucht of vloeistof) en straling (elektromagnetische straling). In de praktijk vindt uitwisseling doorgaans plaats via een warmtewisselaar waarin twee media gescheiden zijn door een scheidingswand. Het doel is de gewenste temperaturen te bereiken met minimale energiekosten. De drijvende kracht is het temperatuurverschil; volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte spontaan van warmer naar kouder.

Ontwerp en uitvoering: warmtewisselaars komen in vormen zoals platenwarmtewisselaars, buis-wandwisselaars en shell-and-tube-systemen. De effectieve overdracht hangt af van de temperatuurverschil tussen de media; de logaritmische temperatuurverschil (LMTD) geeft de theoretische maximale overdracht weer. Tegenstroomconfiguraties leveren doorgaans betere prestaties dan parallelstroom. Andere factoren zijn materialen, oppervlakte, druk en fouling.

Toepassingen: temperatuurivahet is essentieel in verwarmings- en koelsystemen voor gebouwen, in industriële processen, in centrale elektriciteitsopwekking, in koelcircuits van elektronische apparatuur, en in afvalwarmte-terugwinsystemen en warmtepompen.