Prinsip Termodinamik Penukar Haba

Mari kita mulakan dengan konsep utama menggunakan matematik mudah. Persamaan asas yang mengawal pemindahan haba (HT) Q ialah Hukum Penyejukan Newton, diberikan oleh Q=h × S × ΔT di mana h ialah pekali pemindahan haba keseluruhan, dan S ialah luas permukaan yang tersedia.
Pekali pemindahan haba keseluruhan h mempertimbangkan pelbagai rintangan kepada pemindahan haba, seperti pengaliran, perolakan, dan sinaran. Ia bergantung pada kekonduksian terma bahan, ketebalan dinding, dan kadar aliran bendalir.
Penukar haba menggunakan prinsip penjimatan tenaga, yang diwakili oleh undang-undang pertama termodinamik. Undang-undang ini menyatakan bahawa tenaga yang memasuki sistem mesti sama dengan tenaga yang meninggalkannya. Dalam kes penukar haba, tenaga yang dipindahkan sebagai haba daripada bendalir panas sama dengan tenaga yang diperolehi oleh bendalir sejuk.
Jenis penukar haba yang berbeza menggunakan corak aliran tertentu untuk mengoptimumkan pemindahan haba. Sebagai contoh, dalam penukar haba aliran selari, kedua-dua cecair masuk pada satu hujung, dan cecair panas dan sejuk bergerak selari antara satu sama lain, menghasilkan pengurangan ΔT secara beransur-ansur sepanjang panjang penukar. Dalam penukar haba aliran balas, cecair panas dan sejuk memasuki hujung bertentangan, memaksimumkan ΔT dan meningkatkan pemindahan.