lämpönvaihtoalueiden

Lämpönvaihtoalue on laite tai järjestelmä, joka mahdollistaa lämmön siirtymisen kahden tai useamman fluidin välillä. Näitä fluideja voivat olla nesteet, kaasut tai höyryt. Lämpö siirtyy kuumemmasta fluidista kylmempään kosketuksen tai säteilyn kautta lämmönsiirtopinnan välityksellä. Lämpöä vaihtavat alueet ovat keskeisiä monissa teollisissa prosesseissa ja rakennusten lämmitys-, ilmanvaihto- ja jäähdytysjärjestelmissä.

Toimintaperiaatteena on, että kuumempi fluidi lämmittää lämmönsiirtopintaa, joka puolestaan luovuttaa lämpöä kyllemmälle fluidille. Lämmönsiirtopinnan tehokkuus riippuu sen materiaalista, pinta-alasta ja paksuudesta. Fluidien virtausnopeudella ja lämpötilaeroilla on myös merkittävä vaikutus lämmönsiirron tehokkuuteen. Mitä suurempi lämpötilaero ja mitä suurempi kosketuspinta-ala, sitä nopeammin lämpö siirtyy.

Erilaisia lämpöä vaihtavien alueiden tyyppejä ovat kuori- ja putkilämmönvaihtimet, levylämmönvaihtimet, ilmajäähdytteiset lämmönvaihtimet ja regeneratiiviset lämmönvaihtimet. Kuori- ja putkilämmönvaihtimissa yksi fluidi virtaa putkien sisällä ja toinen niiden ulkopuolella olevassa kuoressa. Levylämmönvaihtimissa käytetään ohuita metallilevyjä lämmönsiirtopintana. Ilmajäähdytteisissä lämmönvaihtimissa lämpöä luovutetaan suoraan ilmalle. Regeneratiivisissa lämmönvaihtimissa lämpö varastoidaan väliaikaisesti materiaaliin.

Lämpöä vaihtavia alueita käytetään monissa sovelluksissa, kuten voimalaitoksissa, kemiantehtaissa, elintarviketeollisuudessa, ajoneuvojen moottoreissa ja rakennusten lämmitysjärjestelmissä lämmitykseen, jäähdytykseen ja energian talteenottoon. Niiden avulla voidaan parantaa energiatehokkuutta ja vähentää toimintakustannuksia.