Isı transferi

Isı aktarımı, sıcaklıkları farklı iki veya daha fazla nesne arasında iletim, taşınım ya da ışınım yoluyla (veya bu yolların birbiri ile olan birleşimları yoluyla) gerçekleşen enerji aktarımının incelenmesidir. Bu transferin matematiksel olarak modellenmesi ısı aktarımı dersinin temel konusunu oluşturur. Termodinamik, akışkanlar mekaniği ve malzeme ile ilişkilidir.

Dünya'nın mantosu içindeki termal konveksiyon (taşınım) simülasyonu. Renkler, azalan sıcaklıklarla birlikte kırmızı ve yeşilden maviye uzanır. Sıcak, daha az yoğun alt sınır tabakası, sıcak malzeme bulutlarını yukarı doğru gönderir ve üstten gelen soğuk malzeme aşağı doğru hareket eder.

Isı aktarımı

Taşınımla Isı Aktarımı temel olarak moleküllerin kitleler halinde hareketinden kaynaklanır. İki farklı sıcaklıktaki yüzey arasında hareket halindeki akışkan bu hareketi sırasında ısı taşınımını sağlar.

İletimle Isı Aktarımı ise durgun bir ortamda gerçekleşir, birbirleriyle temas halindeki moleküllerin kafes yapısındaki titreşimler sayesinde ısı bir sonraki moleküle taşınır.

Işınımla Isı Aktarımında ise ısı aktarımı için bir ortama gerek duyulmaz. Birbirini gören yüzeyler arasında sıcaklık farkı olduğu sürece ışınımla ısı aktarımı olduğunu söylemek mümkündür.

Soğutma ve Isıtma Denklemleri[1]

${\displaystyle H_{S}=1,08\times CFM\times \triangle T}$;
${\displaystyle H_{S}=1,1\times CFM\times \triangle T}$;
${\displaystyle H_{L}=0,68\times CFM\times \triangle T}$;
${\displaystyle H_{L}=4840\times CFM\times \triangle W_{LB}}$;
${\displaystyle H_{L}=4,5\times CFM\times \triangle h}$;
${\displaystyle H_{T}=H_{C}+H_{C}}$;
${\displaystyle H_{L}=U\times A\times \triangle T}$;
${\displaystyle SHR={\frac {H_{S}}{H_{T}}}={\frac {H_{S}}{H_{S}+H_{L}}}}$;
${\displaystyle LB.STM/HR={\frac {BTU/HR}{H_{FG}}}}$;
${\displaystyle H_{S}}$= Algılanabilir Isı (Btu / Hr.);
${\displaystyle H_{L}}$= Latent Isı (Btu / Hr.);
${\displaystyle H_{T}}$= Toplam Isı (Btu / Hr.);
${\displaystyle \triangle T}$= Sıcaklık Farkı (°F.);
${\displaystyle \triangle W_{GR}}$= Nem Oranı Farkı (Gr.H2O / Lb.DA);
${\displaystyle \triangle W_{LB}}$=Nem Oranı Farkı (Lb.H2O / Lb.DA) ;
${\displaystyle \triangle h}$= Entalpi Farkı (Btu / Lb.DA);
CFM = Hava Akış Hızı (Dakikada Metreküp)
U = U Değeri (Btu / Hr. Sq. Ft. °F.);
A = Alan (Sq. Ft.);
SHR = Hassas Isı Oranı;
${\displaystyle H_{FG}}$= Tasarım Basıncında Buharlaşmanın Gizli Isısı (1989 ASHRAE Temelleri);

Isı Aktarımı Türleri

• İletim, madde veya cismin bir tarafından diğer tarafına ısının iletilmesi ile oluşan ısı transferinin bir çeşididir. Isı aktarımı daima yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklığa doğrudur. Yoğun maddeler genelde iyi iletkendirler; örneğin metaller çok iyi iletkenlerdir.
• Taşınım, katı yüzey ile akışkan arasında gerçekleşen ısı aktarımının bir çeşididir. Akışkan içindeki akımlar aracılığı ile ısı aktarılır. Akışkan içindeki veya akışkanla sınır yüzey arasındaki sıcaklık farklarından ve bu farkın yoğunluk üzerinde oluşturduğu etkiden doğabilmektedir.
• Işınım yolu ile ısı aktarımı, fotonlar (elektromanyetik ışınım) yolu ile olan ısı aktarımıdır.

Kaynakça

1. "HVAC Equations, Data, and Rules of Thumb Arthur A. Bell Jr. page 36" (PDF). 2 Ekim 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 2 Ekim 2019.