اصول انتقال حرارت در چاههای حرارتی
چاه حرارتی انرژی حرارتی را از دستگاه با دمای بیشتر به محیط سیال با دمای پایینتر منتقل میکند. محیط سیال معمولاً هوا بوده ولیکن آب، مبرد یا روغن هم میتواند باشد. درصورتیکه محیط سیال آب باشد، چاه حرارتی صفحه سرد نامیده میشود. در ترمودینامیک، چاه حرارتی منبع گرمی است که میتواند مقدار نامشخصی گرما را بدون تغییر دمای قابلتوجه جذب کند.
چاه حرارتی
چاه حرارتی، مبدل حرارتی غیر فعالی است که گرمای تولیدشده توسط دستگاه مکانیکی یا الکتریکی را به محیط سیال منتقل میکند، در رایانهها، چاههای حرارتی برای خنک کاری واحد پردازش مرکزی (CPU) یا پردازندههای گرافیکی استفاده میشوند. چاههای حرارتی در کنار دستگاههای نیمهرسانا توانمند مانند ترانزیستورهای توان و تجهیزات نوری مانند لیزرها و دیودهای نوری (LED) به دلیل توانایی پخش حرارتی ناکافی برای تعدیل دما استفاده میشوند.
پیشگرمکن هوای همرفتی
دومین نوع رایج پیشگرم کن هوا، پیشگرمکن هوای همرفتی یا پیشگرمکن لوله ای نامیده میشود. گازهای داغ از طریق تعدادی از لوله های موازی و با قطر کم جابجا میشوند، در حالی که هوای ورودی برای گرم شدن وارد پوسته های، احاطه شده توسط لوله ها میشود و در جهت عمود بر محور خود، یک یا چند بار از بین لوله های داغ عبور میکند.
مخازن پوششدار (Jacketed vessel)
مخزن پوششدار ظرفی است که برای کنترل کردن دمای محتویاتش با استفاده از سرمایش یا گرمایش پوسته پیرامون مخزن که سیال گرمکننده یا سردکننده در آن گردش دارد، طراحیشده است.
چرخ حرارتی
چرخ حرارتی که با نام مبدل حرارتی دوار، یا چرخ آنتالپی هوا به هوای دوار یا چرخ بازیافت حرارت هم شناخته میشود، نوعی مدل حرارتی بازیافت انرژی است که در منبع یا خروجی جریانهای هوای سیستم هواساز یا در گازهای خروجی یک فرآیند صنعتی برای بازیافت حرارت قرار میگیرد. انواع دیگر چرخهای آنتالپی و چرخهای خشککن هستند. یک چرخ حرارتی مختص سرمایش گاهی به است چرخ کیوتو هم شناخته میشود.
کویل دور گذر (Run-around)
کویل دور گذر نوعی مبدل حرارتی بازیافت انرژی است که غالباً در ذخیره یا جریانهای هوای خروجی یک سیستم هواساز (air handling system) یا در گازهای خروجی یک فرآیند صنعتی برای بازیافت انرژی مورد استفاده قرار میگیرد. عموماً، به هر جریان واسطه استفادهشده برای انتقال حرارت بین دو جریانی که مستقیماً به دلایل ایمنی یا دلایل مشخص دیگر نمیتوانند متصل باشند، گفته میشود.
مهندسی میکرو فرآیند
مهندسی میکرو فرآیند دانش انجام فرآیندهای شیمیایی یا فیزیکی در حجم کوچکی معمولاً داخل کانالهایی با قطر کمتر از 1 میلیمتر (میکرو کانالها) یا ساختارهای دیگر با ابعاد کوچکتر از میلیمتر است. مهندسی میکرو فرآیند از میکرو شیمی که به بررسی مواد با مقدار بسیار کوچک پرداخته میشود، نباید اشتباه گرفته شود.
میکرو مبدلهای حرارتی
میکرو مبدلهای حرارتی، یا مبدلهای حرارتی میکرو ساختار، مبدلهایی که هستند که حداقل یک سیال در آن با قید ابعادی کمتر از 1 میلیمتر جریان دارد. معمولترین این محدودیتها میکرو کانالها هستند که قطر هیدرولیک کمتر از 1 میلیمتر دارند. میکرو کانالها را میتوان از فلز، سرامیک، و حتی پلاستیکهای ارزانقیمت ساخت. از میکرو کانالها در کاربردهای بسیاری استفاده میشود مانند:
سرمایش منبع آب عمیق
سرمایش منبع آب عمیق ((DWCS یا سرمایش هوا خنک آب عمیق نوعی سرمایش هوا خنک برای فراوری و آسایش با استفاده از یک حجم بزرگ آب سرد بهعنوان چاه حرارتی است. این سرمایش از آب 4 تا 10 درجه سانتیگرادی از اعماق دریاچهها، اقیانوسها و رودخانهها که از یکطرف مبدل حرارتی پمپ میشود، استفاده میکند. در طرف دیگر مبدل حرارتی، آبخنک تولید میشود.
مبدل حرارتی زمین-کوپل
مبدل حرارتی زمین-کوپل، مبدل حرارتی زیرزمینی است که میتواند گرمای زمین را مهار و/یا آن را به زمین پراکنده کند. این مبدلها از دمای ثابت نزدیک زیر زمین برای گرمایش یا سرمایش هوا یا دیگر سیالات برای کاربری ساکنین، کشاورزی یا صنعت استفاده میکنند. اگر هوای ساختمان از مبدل حرارتی برای تهویه بازیابی حرارت دمیده شود، به آنها در اروپا لولههای زمین (همچنین با نام لولههای سرمایش زمین یا لولههای گرمایش زمین شناخته میشوند) و در آمریکای شمالی، مبدلهای حرارتی هوا-زمین (EAHE یا EAHX) گفته میشود.