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Come funzionano gli scambiatori di calore?

Per capire meglio come funziona uno scambiatore di calore, diamo un’occhiata al ruolo che il dispositivo svolge in due dei tipi più comuni di apparecchiature HVAC: un condizionatore d’aria e un forno a gas.

Come un condizionatore d’aria utilizza uno scambiatore di calore

I condizionatori d’aria rimuovono il calore dagli spazi interni e lo trasferiscono all’esterno. Una delle principali sostanze chimiche su cui si basa per questo processo è il refrigerante.

Il refrigerante trasporta, assorbe e rilascia calore quando passa da un gas a un liquido e viceversa durante il processo di refrigerazione. Ecco i diversi passaggi:

1. Nel condizionatore d’aria, i canali del refrigerante attraverso i vari componenti, spostando il calore mentre va.
2. Il refrigerante inizia come un liquido a bassa pressione nelle bobine dell’evaporatore.
3. Un ventilatore soffia l’aria calda in uno spazio interno attraverso le bobine, e il refrigerante si trasforma in un vapore in quanto assorbe il calore dall’aria e, a sua volta, raffredda la stanza.
4. Un gas caldo a bassa pressione ora, il refrigerante viaggia nel compressore-di solito situato all’aperto—dove si trasforma in un gas caldo ad alta pressione.
5. Il refrigerante si muove nel condensatore, anche tipicamente all’esterno.
6. Mentre l’aria scorre sopra il condensatore, porta via il calore dal refrigerante con esso, inducendo il refrigerante a cambiare nuovamente in un liquido fresco ad alta pressione.
7. Il refrigerante si raffredderà ancora di più nella valvola di espansione prima di tornare all’evaporatore per assorbire più calore da portare fuori dall’edificio.

Mentre l’intera unità di condizionamento dell’aria potrebbe essere considerata lo scambiatore di calore tra gli spazi interni ed esterni, il condensatore è la parte responsabile del trasferimento di calore nel condizionatore d’aria.

Come un forno a gas utilizza uno scambiatore di calore

Per decenni, i forni a gas sono stati uno degli apparecchi più popolari per il riscaldamento delle case durante i freddi mesi invernali. Queste unità impiegano scambiatori di calore per aumentare la temperatura dell’aria prima di disperderla in tutto un edificio tramite condotti e registri.

In un forno a gas, lo scambiatore di calore è un recipiente ermetico con un foro nella parte inferiore e uno nella parte superiore, che è chiamato canna fumaria. Ecco i passaggi che lo scambiatore di calore compie all’interno del forno a gas:

1. I bruciatori generano gas di combustione e li inviano attraverso la prima apertura nello scambiatore di calore.
2. Allo stesso tempo, un ventilatore canali aria interna sopra l’esterno dello scambiatore di calore.
3. Lo scambiatore di calore utilizza i gas di combustione per riscaldare l’aria, che viene poi distribuita in tutta la casa.
4. I gas di scarico del processo di combustione vengono rilasciati attraverso la canna fumaria all’esterno della casa.

Lo scambiatore di calore in un forno a gas svolge due ruoli: scambiando il calore dal processo di combustione all’aria soffiata su di esso e mantenendo i gas di combustione tossici separati dall’aria riscaldata.

Gli scambiatori di calore ci mantengono comodi

Meno energia necessaria per raffreddare o riscaldare un edificio significa un sistema HVAC più efficiente dal punto di vista energetico. Gli scambiatori di calore fanno il lavoro pesante per te.

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