Transferir o calor para um processo ou ejetar o calor em excesso das suas instalações é fundamental para manter as instalações a funcionar. A incapacidade de transferir calor de e para o seu equipamento e processos pode levar a um aumento dos custos de funcionamento, ao tempo de inatividade, à manutenção não programada e à redução da vida útil do equipamento. O calor flui sempre de regiões de temperatura mais alta para temperatura mais baixa num dos três processos: condução, convecção e radiação.

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Condução

A condução é uma das formas mais comuns de transferência de calor. A condução é a transferência de calor através do contacto físico. Um exemplo de transferência de calor através da condução é uma pega de metal numa panela aquecida. Com o tempo, a energia térmica do fogo migrará para a panela e através da pega metálica, acabando por ficar demasiado quente para segurar. Os metais são normalmente bons condutores de calor, mas nem todos os materiais são. Materiais como vidro, madeira e ar são maus condutores de calor e são conhecidos como isolantes. Como regra geral, os materiais que são bons condutores de calor, também são bons condutores de eletricidade. O mesmo conceito aplica-se aos isolantes.

Convecção

Convecção é a transferência de calor dentro de um líquido ou fluido de gás, devido à mistura dinâmica de moléculas mais quentes ascendentes e moléculas mais frias descendentes. A convecção acontece quando há uma diferença de temperatura entre duas partes de um líquido ou gás. Por exemplo, como a água é aquecida numa panela, a água menos densa mais quente sobe até ao topo da panela enquanto a água fria mais densa fica no fundo, criando uma circulação natural. Uma caldeira a vapor funciona da mesma forma.

Radiação

A radiação é um método de transferência de calor que não depende de qualquer contacto entre a fonte de calor e o objeto aquecido. Por exemplo, sentimos o calor de uma panela aquecida e de chamas, mesmo que não estejamos a tocar nelas. A radiação é o método menos eficiente de transferência de calor, mas tem o alcance mais longo em comparação com a condução e a convecção.

Porque é que isto é importante?

Os engenheiros das instalações devem ter em conta as três formas de transferência de calor: condução através de um metal permutador de calor, convecção de calor através de fluidos como água e ar, e calor radiante do equipamento e dos ocupantes. Por exemplo, o ocupante médio de um escritório pode gerar até 400 BTU/hora de calor enquanto faz trabalho de escritório geral.

As caldeiras, as torres de refrigeração e os refrigeradores são os burros de carga da indústria para transferir calor de um local para outro. Exigem conhecimentos e gestão para controlar as incrustações, os depósitos, a corrosão, a atividade microbiológica indesejada, o uso da água e o impacto ambiental.

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