Hitze ist das, was Ihnen dieses heiße oder warme Gefühl gibt. Wie oben erwähnt, ist Hitze eine Art Energie, die von einem Material zu einem anderen fließen kann. Kurz gesagt, Sie können die Wärme einer Tasse Kakao spüren, wenn Sie sie physisch berühren. Es ist diese Wärmeübertragung, die viele unserer alltäglichen Aktivitäten ermöglicht, vom Heizen unserer Häuser bei kaltem Wetter bis zum Kochen leckerer Mahlzeiten. Ein Beispiel für einen Maschinentyp, der diese Arbeit erledigt, ist der Wärmetauscher. Wärmetauscher sind Geräte, die dabei helfen, Wärme zwischen zwei oder mehr Orten zu übertragen.
Wärmetauscher sind Geräte, die die Übertragung von Wärme von einem Medium auf ein anderes ermöglichen. Sie werden in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt. Sie werden beispielsweise in unseren Häusern verwendet, um uns im Winter warm zu halten, und in Autos, um den Motor auszuschalten. Wärmetauscher funktionieren, indem sie Wärme aus kalten Substanzen wie heißem Kühlerwasser (der Übertragungsflüssigkeit) entfernen und in minderwertige Energie, einschließlich Raumluft, umwandeln. Dieser Prozess hilft, die Temperatur aufrechtzuerhalten, bei der wir uns wohl und sicher fühlen.
Wärmetauscher bestehen aus zwei Hauptteilen: einem Netzwerk aus Rohren oder Leitungen, durch die die Wärme strömt, und einer Struktur, die alles zusammenhält. Diese Rohre oder Leitungen sind normalerweise aus Metall, entweder aus Kupfer oder Aluminium, da diese Materialien Wärme gut leiten. Große Oberfläche – Verbessert die Wärmeableitung. Es kommt wirklich auf die Oberfläche an – mehr Oberfläche bedeutet, dass Wärme hindurchströmen kann. Eines der vielen Dinge, die Sie berücksichtigen müssen, ist das Gehäuse, da es die Rohre abschirmt und sicherstellt, dass alles zusammenhält. Die Rohre können nicht richtig funktionieren, wenn sie beschädigt sind, und der Wärmetauscher funktioniert nicht ohne Gehäuse.
Konvektion: Wärme wird durch eine Flüssigkeit wie Luft oder Wasser übertragen. Wenn Sie beispielsweise Wasser kochen, steigt die Wärme vom heißen Boden des Topfes in die kühlere Flüssigkeit auf und sinkt ab, um kühlere Bereiche in der Umgebung zu erwärmen (was nach ein oder zwei Sekunden geschieht). Dabei geschieht dies kreisförmig durch alle Moleküle oben/im ganzen Topf.
Und in jeder Hinsicht, in der Wärme bewegt werden kann – kinetisch vs. potentiell, Leitung + Rückstrahlung durch Gasmoleküle usw. oder Emissions-Luftreibungswärme, als ob Sie versuchen würden, Dinge durch Reibung zu verbrennen usw. – gibt es hier auf der Erde viele einzelne wichtige Möglichkeiten, Wärme unter verschiedenen vorgeschriebenen Einschränkungen effizient zu bewegen … Konvektion ist zum Beispiel sehr effizient beim Aufheizen eines großen Bereichs wie eines Zimmers, während Strahlung am besten zum Erwärmen eines Objekts oder einer bestimmten Sache geeignet ist, bei der die Wärme lokalisiert werden soll, wie beim Grillen von Marshmallows über offener Flamme.
In vielen Systemen leisten Wärmetauscher eine wichtige Arbeit und müssen daher optimal gepflegt werden. Mit der Zeit können Wärmetauscher verschmutzen oder korrodieren, was die Leistung beeinträchtigt. Ohne Wartung können Probleme auftreten, die zum Ausfall des gesamten Systems führen können. Dies ist der Hauptgrund für die regelmäßige Überprüfung und Wartung eines Geräts. Durch die Reinigung und Wartung unserer Wärmetauscher können diese ordnungsgemäß funktionieren und außerdem dafür sorgen, dass sie lange halten und uns die Wärme liefern, die wir brauchen.
Wärmetauscher entwickeln sich mit der Technologie weiter. Wissenschaftler und Ingenieure suchen ständig nach Materialien und Designs, die ihnen zu mehr Effizienz verhelfen. Dazu gehören laut Forschern auch Materialien, die extrem hohen Temperaturen standhalten. All diese Dinge verbessern den Wärmeaustausch, weshalb die Verwendung solcher Materialien zwingend erforderlich ist. Es wird sogar an einigen neuen Designs gearbeitet, die die Wärmeübertragungsfläche vergrößern und so die Effizienz und unsere Fähigkeit, eine angenehme Umgebung zu schaffen, steigern können.