Scambio termico

Il termine «scambio termico» è spesso utilizzato nel linguaggio tecnico. Dal punto di vista fisico, tuttavia, il termine corretto è «trasferimento termico». Il calore è una forma di energia che può essere trasferita solo da un sistema più caldo a uno più freddo. Non si verifica quindi uno scambio reciproco nel senso stretto del termine.

Nell'ingegneria dei processi, il termine "scambio termico" descrive tuttavia il trasferimento mirato di energia termica tra fluidi a temperature diverse. L'obiettivo consiste nell'apportare o dissipare energia termica in modo controllato. Questo processo costituisce un'operazione fondamentale di molti processi tecnici. Il trasferimento di calore può avvenire per conduzione, convezione o irraggiamento. Negli apparecchi tecnici questi meccanismi agiscono spesso contemporaneamente. Il trasporto di calore determina i processi di riscaldamento, raffreddamento, essiccazione e reazione. Il flusso di calore può essere descritto in modo semplificato come segue:

Qdot= U *A * ΔT

• Qdot è il flusso termico (W)
• U è il coefficiente di trasmissione termica (W/(m²·K))
• A è la superficie di scambio termico (m²)
• ΔT è la differenza di temperatura motrice (K)

Un trasferimento di calore efficiente richiede un buon contatto tra il fluido e la superficie di scambio termico. Nei miscelatori, nei reattori e negli essiccatori, tale contatto viene migliorato dal movimento di miscelazione del prodotto. Al contrario, gli spazi morti o le zone di ristagno compromettono notevolmente il trasferimento di calore.