Infrarossi: tipi di trasferimento di calore

Tipi di trasferimento di calore

Esistono tre metodi principali per il trasferimento di calore: conduzione, convezione ed radiazione.

Calore conduttivo un trasferimento di calore diretto tra due corpi / proprietà fisici.

Il simbolo 'K' è una misura di come varie sostanze trasmettono calore. La quantità di calore che può essere trasferita attraverso una superficie dipende dalla differenza di temperatura, dalla superficie, dalla conduttività termica del materiale e dallo spessore del materiale.

Calore convettivo il trasferimento avviene tramite il movimento di fluidi (liquidi e gas). Quando un fluido si riscalda, si espande e diminuisce di densità. Una corrente di convezione si forma quando il fluido caldo sale e il fluido freddo affonda. L'energia termica (calore) viene trasportata dalle particelle in queste correnti mobili da una posizione all'altra. La convezione può essere convezione libera utilizzando il fluido circostante (liquido o gas) o convezione forzata quando si utilizza una pompa o un ventilatore.

Il calore convettivo dipende anche dalla superficie. Se la superficie a contatto con il fluido viene aumentata, aumenta anche la velocità di trasferimento del calore. Questo è il motivo per cui quasi tutti i dispositivi a convezione hanno alette per un funzionamento e una consegna efficienti.

Radiazione termica il trasferimento è senza contatto e pertanto non richiede alcun supporto per il trasferimento di calore. La radiazione è il trasferimento di calore da onde elettromagnetiche (compresa la luce) prodotte da oggetti a causa della loro temperatura. Maggiore è la temperatura di un oggetto, maggiore è la radiazione termica che emette. Il trasferimento di calore radiante si verifica quando la radiazione emessa colpisce un altro corpo e viene assorbita.

I principi chiave del riscaldamento a infrarossi e del trasferimento di calore

Come abbiamo già detto, la radiazione infrarossa è un'onda elettromagnetica che non richiede un mezzo per il trasferimento di calore. Gli infrarossi ("sotto il rosso" in latino) sono radiazioni elettromagnetiche nell'intervallo di lunghezze d'onda di 0.78 μm e 1000 μm (1 mm). La radiazione di lunghezze d'onda più brevi è più energica e contiene più energia termica. Il diagramma seguente mostra la relazione tra lunghezza d'onda e frequenza:

Radiazione infrarossa usa le onde elettromagnetiche che viaggiano alla velocità della luce.
Radiazione termica viene emesso da qualsiasi materia con una temperatura superiore a 0 K (-273.15 ° C).
Calore radiativo il trasferimento si verifica quando le onde elettromagnetiche emesse vengono assorbite.

Emissione di radiazioni

In teoria, le radiazioni IR possono emettere in tutte le direzioni. Gli emettitori di infrarossi, pertanto, devono essere progettati e realizzati per seguire la "linea di vista" o i principi del fattore di visualizzazione. I principi del fattore di visualizzazione (Vf) sono calibrati da 0 a 1 definendo la quantità di energia radiante emessa dalla sorgente che colpisce il corpo bersaglio. Il fattore di visualizzazione è più vicino a 1, quindi l'uso di riflettori o re-emettitori può migliorare il fattore di visualizzazione.

Assorbimento di radiazioni

Tutte le emissioni infrarosse vengono riflesse, assorbite o trasmesse. Esiste una relazione semplice e aritmetica tra questi tre fattori che ammonta a 1 o 100%. Questa totalità è definita corpo nero, un'entità fisica idealizzata che assorbe tutte le radiazioni elettromagnetiche.

Radiazione totale = Riflessione + Assorbimento + Trasmissione

 

Applicazione di queste informazioni

Ceramicx pone particolare attenzione alla comprensione dei criteri di emissione necessari affinché un materiale possa essere riscaldato efficacemente. Affinché un materiale assorba completamente la radiazione, anche i parametri più piccoli influenzano questo processo. Per saperne di più sulle applicazioni per le quali Ceramicx ha progettato e realizzato, consultare il nostro casi di studio dei clienti.