IsıTransferi

Işınım ile ısı transferi, ısının elektromanyetik dalgalar (fotonlar) aracılığıyla aktarılmasıdır. Bazı örnekler: Güneş enerjisinin yeryüzüne ulaşması. Sıcak bir borudan çevreye olan ısı transferi. Işınım ile ısıtma ve soğutma sistemleri.

Isı geri kazanımlı klima santralleri, %25 ile %90 arasında tasarruf sağlayabilir. Bazı tasarruf oranları: %50 dış hava ile çalışan bir HVAC sisteminde: Toplam yükler ve cihaz kapasiteleri %15 ile %30 arasında küçülür. 9600 m³/saat hava debisinde: 43,85 kW enerji tasarrufu sağlanır. Isı geri kazanım sistemleri, atık ısının büyük bir kısmını geri kazanarak enerji verimliliğini artırır. Ancak, sistemin sağladığı tasarruf oranı, kullanım koşullarına ve uygulama şekline göre değişiklik gösterebilir.

Isı transfer folyo çeşitlerinden bazıları şunlardır: Flex (fleks) folyolar. Flock (flock) folyolar. Heat Transfer Vinyl (HTV) folyolar. Metalik folyolar. Pigment folyolar. Holografik folyolar. Lümen folyolar. Isı transfer folyo çeşitlerini satın alabileceğiniz bazı siteler şunlardır: printec-online.com; teknofinal.com; silhouetteturkiye.com.

Çapraz akışlı ısı eşanjörleri, plakalar yardımıyla soğuk ve sıcak havayı birbirinden ayırarak, sıcak taraftan soğuk tarafa ısı transferi sağlar. Çalışma prensibi: Hava akışı: İki hava akışı birbirine dik açı yaparak hareket eder. Isı transferi: Termal enerji, paneller aracılığıyla değiştirilir. Verimlilik: Hızın azalması, hatvenin azalması, boyutun büyümesi ve kütle oranının artması verimi artırır. Bazı özellikleri: Malzeme: Alüminyum, ön kaplamalı alüminyum, plastik, reçineli kağıt ve paslanmaz çelik gibi malzemelerden üretilir. Uygulama alanları: Oda ve endüstriyel havalandırma, kış/yaz ısı geri kazanımı, taze ve atılan havanın ayrılması gibi alanlarda kullanılır. Verim: Isıtmada verim %50-65 civarında olur. Not: Döner ısı eşanjörlerinin aksine, çapraz akışlı ısı eşanjörleri nem alışverişi yapmaz ve hava akışlarını kısa devre yapma riski yoktur.

Denizlerin karalardan daha yavaş ısınmasının birkaç nedeni vardır: Isı kapasitesi: Denizlerin ısı kapasitesi karalara göre daha yüksektir, bu nedenle aynı miktarda enerji ile daha az ısınırlar. Güneş ışınlarının nüfuz derinliği: Güneş ışınları denize birkaç metre içeriye nüfuz edebilirken, karaya sadece birkaç santimetre nüfuz edebilir. Bu durum, daha büyük bir su hacminin daha yavaş ısınması anlamına gelir. Buharlaşma: Denizler, buharlaşma yoluyla karalara göre çok daha fazla ısı kaybeder. Hareketli su kütleleri: Denizlerdeki yatay ve dikey su hareketleri, ısının dağılmasını sağlar ve suyun yavaş ısınmasına katkıda bulunur.

Isı çeşitleri genellikle üç ana kategoriye ayrılır: 1. İletim (Conduction). 2. Konveksiyon (Convection). 3. Radyasyon (Radiation). Ayrıca, ısı bir enerji çeşidi olarak da tanımlanabilir ve kalori veya joule birimleriyle ölçülür.

Isı transferi kanatçıkları, bir yüzeyden ısı transferini artırmak için kullanılan genişletilmiş yüzeylerdir. Kanatçıklar, ısı transferini şu şekillerde artırır: Yüzeyin taşınıma maruz kalan alanını genişletir. Düşük ısı iletim katsayısına sahip gazların (örneğin hava) daha etkin bir şekilde ısı transferine katılmasını sağlar. Kanatçıklı yüzeyler, özellikle düşük ısı transfer katsayısı içeren uygulamalarda, sıvı yerine gaz ortam ve doğal taşınım yerine zorlanmış taşınım ile ısı transferinin iyileştirilmesinde kullanılır. Kanatçık malzemeleri: Alüminyum; Bakır; Paslanmaz çelik; Karbon çelik. Kanatçık türleri: Düz kanatlar; Dalgacıklı kanatlar; Delikli kanatlar; Ofset yüzgeç; İnce panjurlu.

Krom plakalı eşanjörlerin kullanıldığı bazı alanlar: Isıtma ve soğutma sistemleri. Gıda ve içecek endüstrisi. HVAC (Isıtma, Havalandırma, İklimlendirme). Enerji ve güç santralleri. Kimya ve petrokimya endüstrisi. Gemi ve denizcilik uygulamaları. Krom plakalı eşanjörler, enerji verimliliği, maliyet azaltma, ürün kalitesi ve çevre dostu olma gibi avantajlar sağlar.

Isı ve kütle transferi ders notları için aşağıdaki kaynaklar kullanılabilir: acikders.ankara.edu.tr sitesinde, "Isı ve Kütle Transferi" dersinde kullanılan, Y.A. Çengel'in "Isı ve Kütle Transferi: Pratik Bir Yaklaşım" adlı kitabının ilgili bölümleri bulunmaktadır. adm.atauni.edu.tr sitesinde, "GM 204 – Isı ve Kütle Transferi" ders sunumu yer almaktadır. web.hitit.edu.tr sitesinde, Dr. Hülya Çakmak'ın ders notlarına ulaşılabilir. ktun.edu.tr sitesinde, "Isı Transferi" ders içeriği yer almaktadır. Ayrıca, "Isı ve Kütle Transferi 2. hafta ders anlatımı" başlıklı bir YouTube videosu da mevcuttur.

Isı değiştiricilerde kullanılan bazı tablolar şunlardır: Tablo 4.1: Çeşitli ısı transfer akışkanları ve bunların sıcaklık aralıklarını gösterir. Tablo 4.2: Gövde-borulu ısı değiştiricilerin tasarım özelliklerini ve türlerini karşılaştırır. Tablo 5: Isı değiştirici boyutlarını hesaplamak için kullanılan bir formülü içerir. Ayrıca, ısı değiştirici tasarım ve analizlerinde sonlu elemanlar yöntemi gibi matematiksel tablolar ve yöntemler de kullanılır.

Evet, arabanın güneşte ısınması ışıma (radyasyon) nedeniyle gerçekleşir. Güneş ışığı, arabanın camlarından içeri girer ve koltuklar, gösterge paneli gibi yüzeyler tarafından emilir.

Isı transferi kitaplarının sayfa sayıları farklılık göstermektedir: Gazi Kitabevi - Isı Transferi (Bekir Zühtü Uysal). Nobel Akademik Yayıncılık - Isı Transferi (J. P. Holman). Palme Yayınevi - Isı ve Kütle Transferi (Yunus A. Engel).

Kanatçık verimi, kanatçıktan gerçekleşen ısı transferinin, kanatçık olmadığı durumda gerçekleşecek olan ideal ısı transferine oranı ile hesaplanır. Formül: ηkanat = Qkanat / Qkanat,max. Burada: ηkanat: Kanatçık verimi; Qkanat: Kanatçıktan gerçekleşen ısı transferi; Qkanat,max: Kanatçık olmadığı durumda gerçekleşecek olan ideal ısı transferi. Ayrıca, kanatçık verimi biliniyorsa, kanatçıktan gerçekleşen ısı transferi aşağıdaki denklem yardımıyla bulunabilir: Formül: Qkanat = ηkanat × Qkanat,max. Ek formüller: Adyabatik uçlu kanatçık için: Qyalıtılmış = −kAc dT/dx x=0 = hpkAc (Tb − T∞) tanh(aL). Çok uzun kanatçık için: Quzun kanatçık = −kAc dT/dx x=0 = hpkAc (Tb − T∞). Kanatçık veriminin hesaplanmasında kullanılan sembollerin açıklamaları ve diğer detaylar için Hüseyin Günerhan'ın "Ege Üniversitesi-Mühendislik Fakültesi-Makina Mühendisliği Bölümü MK371 Isı Transferi (2+2) Dersi-Özet Bilgiler" kaynağına başvurulabilir.

L tipi fişek rezistansının çalışma prensibi, elektrik akımının bir iletken üzerinden geçerken karşılaştığı direnç nedeniyle ısı açığa çıkarması (Joule etkisi) esasına dayanır. Çalışma adımları: 1. Elektrik Akımı: Fişek rezistansın üzerinden elektrik akımı geçer. 2. Direnç ve Isınma: İçerisindeki yüksek dirençli nikel-krom alaşımlı tel, akıma karşı yüksek direnç gösterir ve enerji kaybeder. 3. Isı İletimi: Oluşan enerji, telin etrafını saran magnezyum oksit (MgO) tozu sayesinde dış metal kılıfa iletilir. 4. Isı Dağılımı: MgO, aynı zamanda mükemmel bir elektrik yalıtım malzemesi olarak telin kılıfa temasını engeller ve ısının eşit bir şekilde dağılmasını sağlar. Bu süreç, fişek rezistansların hızlı ısınmasını ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı olmasını sağlar.

Isı geri kazanım cihazı ve reküperatör arasındaki temel farklar şunlardır: Isı Geri Kazanım Cihazı: Fonksiyon: Taze hava santrallerinde (klima santralleri) kullanılır ve egzoz edilen havanın taşıdığı enerjiyi, yapının ihtiyacı olan temiz havaya transfer eder. Çalışma Prensibi: Isı ve nem transferi yaparak çalışır. Verimlilik: Rotary (tamburlu) tip cihazlarda %60-80 arasında, plakalı cihazlarda ise en az %60 oranında ısı geri kazanımı sağlar. Reküperatör: Fonksiyon: Baca gazından çıkan sıcak gazın ısı enerjisini, brülör veya proses yakma havasına aktarır. Çalışma Prensibi: Sıcak ve soğuk hava akımlarının sıcaklık farkından yararlanarak, ısı enerjisini bir cidar aracılığıyla iletir. Verimlilik: Baca gazındaki her 28°C sıcaklık düşüşü için %1 oranında yakıt tasarrufu sağlar. Özetle, ısı geri kazanım cihazları genel olarak hava transferi yaparken, reküperatörler gaz transferine odaklanır ve genellikle daha yüksek sıcaklık farklarında daha verimli çalışır.

Sesinoks, akış ekipmanları ve ısı transfer sistemleri alanında hizmet veren bir firmadır. Faaliyet alanları: Pompalar. Mikserler. Eşanjörler. Paslanmaz çelik malzemeler. Tank ekipmanları. Firma, gıda, ilaç, kozmetik, kimya gibi endüstrilere hizmet vermektedir.

Evet, plakalı eşanjör sayısı arttıkça verim artar. Plakalı eşanjörlerde plaka sayısının artması şu etkileri yaratır: Isı gücü artar. Hidrolik kayıplar azalır. Kireçlenme ve temizlik aralıkları uzar.

Isı transferinde yığık ve sürekli rejim şu şekilde açıklanabilir: Sürekli rejim. Yığık rejim. Bir ortamdaki ısı iletimi, sıcaklık zaman içerisinde değişmiyorsa sürekli, değişiyorsa geçici (kararsız) ısı iletimi olarak adlandırılır.

Isıl temas direnci (Rc), aşağıdaki formülle hesaplanır: Rc = 1 / hcA Burada: - hc: Isıl temas iletkenliği (W/mK) - A: Ara yüzey alanı (m²) Isıl temas iletkenliği, ara yüzeydeki sıcaklık ve basınç ile ara yüzeyde hapsedilen akışkanın tipine, yüzeyin pürüzsüzlüğüne ve malzeme özelliklerine bağlıdır. Örnek: - hc = 0.5 W/mK ve A = 0.1 m² ise, - Rc = 1 / 0.5 \ 0.1 = 2 mK/W olur. Isıl temas direnci, ara yüzeyin ısı geçişine karşı gösterdiği direnci ifade eder.

Termal ve ışınım aynı anlama gelir, çünkü termal ışınım, bir cismin sıcaklığı nedeniyle yaydığı elektromanyetik dalgalar aracılığıyla enerjinin taşınması olayıdır. Işınım ise, madde veya uzayda enerjinin bir yerden başka bir yere dalgalar veya parçacıklar halinde yayılması olayıdır.