soojusvahetusvõimele

Soojusvahetusvõime on süsteemi või seadme võime anda soojust või vastu võtta soojust teiste süsteemide või keskkonnaga. See kontseptsioon on oluline termilise toimimise hindamisel ning seda kirjeldatakse sageli soojusvoo kaudu, mis tekib temperatuuri erinevuse korral.

Soojusvahetusvõime kirjeldamisel kasutatakse tavaliselt valemeid, mis seonduvad soojusvooga Q̇. Konvektsioonis on Q̇ = h A ΔT, kus h on soojusvahetuskoefitsient, A vahetusalune pind ja ΔT temperatuuride erinevus. Üldise soojusvahetusvõime puhul on Q̇ = U A ΔT̄, kus U on üldine koefitsient ja ΔT̄ on logaritmiline keskmine temperatuurierinevus. Juhtivuse korral Q̇ = k A ΔT / L, kus k on materjali soojusjuhtivus ja L selle kihi paksus. Q̇ on ühtemoodi mõõdetav vattides (W).

Faktorid, mis mõjutavad soojusvahetusvõimet, hõlmavad materjalide omadusi (nt soojusjuhtivus k), geomeetriat (pindala A ja paksus L), ning voolutingimusi (konvektsiooni koefitsiendid h või üldine koefitsient U) ja temperatuurierinevust ΔT. Suurema pindalaga või väiksema paksusega süsteem ning suurem temperatuurierinevus võivad suurendada soojusvoogu, kuid isolatsioon ja piirangud võivad selle mõju piirata.

Sõltumatult kontekstist kasutatavad seosed hõlmavad soojusvahetuskoefitsienti (h või U), soojusjuhtivust (k) ja logaritmilist keskmist temperatuurierinevust ΔT̄. Rakenduste seas on hoonete HVAC-süsteemid, tööstuslikud soojusvahetid, elektroonikaseadmete jahutus ja taastuvenergia lahendused.