lämpönvaihtimissa

Lämpönvaihdin on laite, joka siirtää lämpöenergiaa kahden tai useamman väliaineen välillä, jotka ovat yleensä nestemäisiä tai kaasumaisia, mutta eivät sekoitu keskenään. Tämän siirron tarkoituksena on joko lämmittää kylmempää väliainetta tai jäähdyttää kuumempaa väliainetta. Lämpönvaihtimet ovat keskeisiä monissa teollisissa prosesseissa ja teknologisissa sovelluksissa, kuten rakennusten lämmityksessä ja jäähdytyksessä, autojen moottoreiden jäähdytyksessä ja sähköntuotannossa.

Toimintaperiaatteeltaan lämpönvaihtimet hyödyntävät lämmönjohtavuutta ja konvektiota. Väliaineet erotetaan toisistaan johtavalla seinämällä, joka voi olla valmistettu metallista tai muusta materiaalista, jolla on hyvä lämmönjohtavuus. Lämpö siirtyy kuumemmasta väliaineesta seinämän läpi kylmempään väliaineeseen. Lämpönvaihtimen tehokkuus riippuu useista tekijöistä, kuten väliaineiden virtauksesta, seinämän paksuudesta ja materiaalista sekä lämpötilaerosta.

Yleisimpiä lämpönvaihdintyyppejä ovat kuoriputkilämpönvaihtimet, levy-lämpönvaihtimet ja jäähdytyssiivekkeet. Kuoriputkilämpönvaihtimissa yksi väliaine virtaa putkien sisällä ja toinen niiden ulkopuolella kuoriosassa. Levy-lämpönvaihtimissa väliaineet virtaavat kapeissa kanavissa, jotka muodostuvat ohuista metallilevyistä. Jäähdytyssiivekkeitä käytetään yleisesti elektroniikkakomponenteissa ja moottoreissa lämmön poistamiseksi suuremmalle pinnalle, jotta se voi siirtyä ympäröivään ilmaan. Lämpönvaihtimien suunnittelussa ja valinnassa otetaan huomioon käyttötarkoitus, käsiteltävät väliaineet, vaadittu lämmönsiirtoteho ja painehäviövaatimukset.