Die Übertragung von Wärme in einen Prozess oder die Ableitung von überschüssiger Wärme aus Ihrer Anlage ist entscheidend für die Aufrechterhaltung des Betriebs Ihrer Anlage. Wenn es nicht gelingt, Wärme effektiv zu und von Ihren Anlagen und Prozessen zu übertragen, kann dies zu erhöhten Betriebskosten, Ausfallzeiten, ungeplanten Wartungsarbeiten und einer verkürzten Lebensdauer der Anlagen führen. Wärme fließt immer Bereichen mit höherer Temperatur zu niedrigeren Temperaturen in einem der drei Prozesse: Leitung, Konvektion und Strahlung.

Fundamentals of Heat Transfer article image

Konduktion bzw. Wärmeleitung

Konduktion ist eine der häufigsten Formen der Wärmeübertragung. Wärmeleitung ist die Übertragung von Wärme durch physischen Kontakt. Ein Beispiel für die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung ist ein Metallgriff an einem erhitzten Topf. Mit der Zeit wandert die Wärmeenergie des Feuers in den Topf und wird durch den Metallgriff hindurch zu heiß, um ihn zu halten. Metalle sind in der Regel gute Wärmeleiter, aber das gilt nicht für jedes Material. Materialien wie z.B. Glas, Holz und Luft sind schlechte Wärmeleiter und werden als Isoliermaterial bezeichnet. Als allgemeine Faustregel gilt: Materialien, die Wärme gut leiten, leiten auch Elektrizität gut. Das gleiche Konzept gilt für Isolatoren.

Konvektion bzw. Strömungstransport

Konvektion ist die Übertragung von Wärme innerhalb einer Flüssigkeit oder eines Gases aufgrund der dynamischen Vermischung von heißeren Molekülen, die aufsteigen, und kühleren Molekülen, die absinken. Konvektion tritt auf, wenn ein Temperaturunterschied zwischen zwei Teilen einer Flüssigkeit oder eines Gases besteht. Wenn zum Beispiel Wasser in einem Topf erhitzt wird, steigt das weniger dichte, heißere Wasser nach oben, während das dichtere, kühlere Wasser nach unten sinkt, wodurch ein natürlicher Kreislauf entsteht. Ein Dampfkessel funktioniert in ähnlicher Weise.

Strahlung

Strahlung ist eine Methode der Wärmeübertragung, bei der kein Kontakt zwischen der Wärmequelle und dem erwärmten Objekt erforderlich ist. So spüren wir beispielsweise die Wärme eines erhitzten Topfes oder einer Flamme, auch wenn wir sie nicht berühren. Strahlung ist die am wenigsten effiziente Methode der Wärmeübertragung, aber sie hat im Vergleich zu Leitung und Konvektion die größte Reichweite.

Warum das wichtig ist?

Gebäudetechniker müssen alle drei Formen der Wärmeübertragung berücksichtigen: Wärmeleitung durch ein Wärmetauschermetall, Konvektion von Wärme durch Flüssigkeiten wie Wasser und Luft und Strahlungswärme von Geräten und Personen. Beispielsweise kann ein durchschnittlicher Benutzer in einem Büro bis zu 400 BTU/Stunde an Wärme erzeugen, während er allgemeine Büroarbeit verrichtet.

Heizkessel, Kühltürme und Kältemaschinen sind die Arbeitspferde der Industrie, wenn es darum geht, Wärme von einem Ort zum anderen zu übertragen. Sie erfordern Fachwissen und Management, um Kesselstein, Ablagerungen, Korrosion, unerwünschte mikrobiologische Aktivität, Wasserverbrauch und Umweltauswirkungen zu kontrollieren.

Als weltweit führendes Unternehmen für maßgeschneiderte Wasseraufbereitungsprogramme verfügt Chem-Aqua über die Erfahrung, das Wissen und die Technologie, um Ihre Anlage effizient zu betreiben. Um mehr zu erfahren, nehmen Sie noch heute Kontakt auf zu Chem-Aqua!