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Scambiatore di calore: significato

Uno scambiatore di calore mette in contatto due fluidi a temperatura diversa, in modo che possano scambiarsi calore. Andiamo a scoprine tutte le caratteristiche più importanti e i principali campi di applicazione.

termosifone
Cos'è uno scambiatore di calore e dove si usa

Uno scambiatore di calore è un apparecchio in cui due fluidi a temperatura diversa si scambiano calore, in modo da ottenere il riscaldamento o il raffreddamento di uno dei due. Tale sistema, impiegato fin dai tempi dei romani per riscaldare l'acqua delle terme, oggi ha applicazioni molto diverse, sia in campo civile che industriale.

Gli scambiatori di calore possono essere:

  • A contatto diretto: quando i due fluidi non sono separati ed entrano direttamente in contatto l'uno con l'altro, miscelandosi;
  • A contatto indiretto: quando i due fluidi sono separati e si scambiano calore tramite una superficie che condividono. A questa categoria appartengono gli scambiatori di gran lunga più presenti nelle nostre vite quotidiane, che sono quelli a superficie. Un esempio di scambiatore di calore a superficie è un calorifero;
  • A irraggiamento diretto: quando il calore viene fornito tramite energia radiante, ad esempio in termosifoni e stufette elettriche.

Un altro esempio in cui questi dispositivi sono utilizzati sono gli impianti di climatizzazione/condizionamento. Essi infatti funzionano estraendo il calore dall'aria tramite un fluido friogeno e inviandolo all'esterno. Anche i frigoriferi funzionano secondo lo stesso principio.

Se si considera la tecnologia di funzionamento, poi, gli scambiatori di calore possono essere:

  • Tubolari, quando i fluidi scorrono all'interno dei tubi;
  • A piatti, in cui i fluidi vengono messi in contatto con i due lati di una lamiera, attraverso cui si scambiano calore.

Nell'ambito industriale gli scambiatori di calore sono utilizzati per svolgere molte importanti operazioni. Una delle applicazioni più comuni è il passaggio di stato di un determinato materiale, facendolo ad esempio passare da liquido a gassoso (o viceversa). Ciò può essere fatto raffreddando dei fluidi o riscaldandoli, o ancora nei processi di sterilizzazione e pastorizzazione. Si tratta perciò di procedimenti essenziali, possibili proprio grazie agli scambiatori di calore.

Ultimo aggiornamento 16/09/2022

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