Konwekcja
Konwekcja
Osobny artykuł: Konwekcja.
Ponieważ przenikanie ciepła poprzez konwekcję odbywa się z jednoczesnym ruchem masy, wpływ na dynamikę tego procesu ma jeszcze jedna zmienna - rodzaj ruchu płynu. W konsekwencji konwekcyjny ruch ciepła jest procesem trudniejszym do opisania i modelowania niż proces przewodzenia. W dodatku parametry płynów wykazują zwykle większą zmienność w zależności od temperatury i ciśnienia niż współczynnik przewodzenia ciepła w ciele stałym. Jest to ważne ponieważ w procesie projektowania wymienników to właśnie na ten rodzaj ruchu można wpływać zmieniając parametry przepływu. Ruch ciepła przez konwekcję opisuje ogólne równanie:
Q ˙ = ? ? A ? ? T \displaystyle \dot Q=\alpha \cdot A\cdot \Delta T \displaystyle \dot Q=\alpha \cdot A\cdot \Delta T
gdzie:
? ? współczynnik wnikania ciepła (kW/m2K)
A ? powierzchnia wymiany ciepła (m2)
?T ? różnica temperatur (K).
Do obliczenia współczynnika wnikania ? wykorzystuje się liczby podobieństwa ? Nusselta, Prandtla, Reynoldsaa oraz inne. W literaturze dostępne są wzory korelacyjne umożliwiające wyznaczenie tych liczb z dużą dokładnością.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a
Wykorzystanie farelek w domu
Zdarza się, że osoby starsze czy dzieci skarżą się na zimno w domu, chociaż jest on ogrzewany. Może być to spowodowane występowaniem różnych reakcji organizmu charakterystycznych dla ich wieku, ale też niewystarczającym ogrzewaniem. Wówczas kupowane są grzałki, które zostają włączone w pokojach czy w łazience. Dłużej od grzałek mogą pozostawać włączone farelki, które po prostu nie wydają żadnych dźwięków w czasie swojej pracy, a jednocześnie wydzielają po podłączeniu ich do prądu więcej ciepła. Jeżeli grzałki czy farelki włączane są na kilka minut na przykład przed wejściem dziecka do wanny, to nie przyczyniają się do zwiększenia opłat na prąd. Jednak włączanie ich na dłuższy okres czasu może już wywierać bardzo duży wpływ na podwyższenie rachunków za prąd.
Rodzaje systemów regulacji działania nagrzewnicy
Nagrzewnica samochodowa
Nagrzewnica ? urządzenie będące częścią samochodu, służy do ogrzewania wnętrza kabiny.
Nagrzewnica zbudowana jest w postaci bloku użebrowanych rurek, przez które przepływa gorąca ciecz z układu chłodzenia silnika. Napływające z zewnątrz zimne powietrze przepływa przez nagrzewnicę i po ogrzaniu jest kierowane do wnętrza kabiny. Przepływ powietrza może być wspomagany wentylatorem.
Rodzaje systemów regulacji działania nagrzewnicy:
W przewodzie doprowadzającym gorącą ciecz do nagrzewnicy wmontowany jest zawór, którym reguluje się przepływ cieczy, a tym samym intensywność nagrzewania
Przepływ cieczy nie jest regulowany, cały czas jest maksymalny, reguluje się natomiast sposób przepływu powietrza. Powietrze wpadające z zewnątrz jest kierowane częściowo przez nagrzewnicę oraz bezpośrednio do kabiny, regulacja polega na ustawieniu stosunku powietrza nieogrzanego do powietrza ogrzanego.
W niektórych samochodach w nagrzewnicy wmontowana jest grzałka elektryczna zasilana z instalacji elektrycznej samochodu. Zadaniem tego elementu jest ogrzewanie przepływającego powietrza gdy temperatura cieczy chłodzącej jest zbyt niska, np. zaraz po uruchomieniu silnika. Rozwiązanie to powoduje duże obciążenia instalacji elektrycznej.
Innym sposobem ogrzewania samochodu jest ogrzewanie postojowe (zw. webasto), które nie pobiera ciepła z układu chłodzenia, ale z bezpośredniego spalania benzyny lub oleju napędowego w wydzielonej do tego specjalnej komorze. W tym systemie ogrzewanie kabiny nie jest uzależnione od pracy silnika. Jest stosowane na obszarach o niskiej temperaturze np. Szwecja, Alaska ale także coraz powszechniej w krajach o klimacie umiarkowanym gdyż pozwala szybciej przygotować samochód do jazdy (topi śnieg), wpływa na mniejsze zużycie paliwa i podnosi żywotność silnika (jednostka napędowa jest rozgrzana - nie występuje efekt tzw. zimnego startu)
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Nagrzewnica_samochodowa