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
Energię uzyskuje się stosując pompę ciepła
Pompa ciepła
Energię uzyskuje się stosując pompę ciepła, która wymusza obieg energii cieplnej ze źródła zimniejszego (grunt) do ogrzewanego budynku. Zastosowanie tego urządzenia umożliwia korzystanie z energii zmagazynowanej w gruncie, który podgrzewany jest przez energię słoneczną. Takie ogrzewanie nie ma nic wspólnego z gorącymi źródłami ani z wykorzystaniem energii geotermalnej. Nośnikiem energii, który napędza pompę ciepła, w większości wypadków jest energia elektryczna. Jedynie w pojedynczych przypadkach pompa ciepła napędzana jest przez silnik spalinowy zasilany gazem ziemnym1.
Wady i zalety:
bardzo niskie koszty jednostki produkowanego ciepła,
wysoki koszt inwestycyjny, zwłaszcza wykonania wymiennika ciepła w gruncie,
brak emisji szkodliwych substancji w miejscu stosowania urządzenia.
Spalanie biomasy
Biomasa może być wykorzystywana jako paliwo do urządzeń grzewczych. Spalane mogą być między innymi:
drewno ? polana, zrębki, pellety,
słoma ? bele lub kostki słomy, brykiet słomiany,
biogaz albo gaz drzewny otrzymywany z biomasy.
Wady i zalety:
paliwo dostępne jest zazwyczaj w niedużej odległości od miejsca wykorzystania ? nie ma konieczności transportu jak w przypadku węgla,
ceny biomasy, zwłaszcza różnego rodzaju odpadów, jest zazwyczaj niższa od innych paliw,
emisję dwutlenku węgla ze spalania biomasy uważa się za zerową, a zatem nieprzyczyniającą się do efektu cieplarnianego.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie
Ze względu na sposób przepływu ciepła
Podział
Wymienniki ciepła są bardzo szeroką grupą urządzeń, które, w zależności od przeznaczenia, mogą różnić się między sobą wielkością i rodzajem budowy. Wiedza dotycząca wymienników ciepła obejmuje wiele różnych dziedzin (np. termodynamika, mechanika, metalurgia). Konieczne jest więc jej usystematyzowanie. Istnieje wiele podziałów opartych na różnych aspektach działania lub budowy wymienników1.
Podział ze względu na sposób przepływu ciepła
Ze względu na sposób przepływu ciepła wymienniki można podzielić na dwie główne grupy ? wymienniki kontaktowe (w których dochodzi do kontaktu płynów) oraz bezkontaktowe (w których płyny nie mają ze sobą kontaktu).
Wymienniki bezkontaktowe można podzielić na rekuperatory (wymienniki przeponowe, z bezpośrednią wymianą ciepła), regeneratory (z pośrednią wymianą ciepła) oraz złoża fluidyzacyjne.
W rekuperatorach płyny oddzielone są ścianką (przeponą), w poprzek której zachodzi wymiana ciepła. Jeżeli w wymienniku takim nie zachodzi dodatkowa generacja ciepła są to rekuperatory proste. Istnieją również rekuperatory, w których po jednej ze stron dodatkowo wytwarzane jest ciepło (np. na drodze reakcji spalania lub reakcji jądrowej). Wymienniki takie nazywają się rekuperatorami z wytwarzaniem ciepła. Przykładem takich wymienników są np. reformery lub kotły płomienicowe. Rekuperatory proste są najczęściej spotykaną odmianą wymienników w przemyśle. Należą do nich np. wymienniki płaszczowo-rurowe lub wymienniki płytowe.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a