Isı Esanjörü Nedir? Isı Esanjörü Çeşitleri Nelerdir?

İki akışkan arasında ısı transferi yardımıyla sıvıların sıcaklıklarını değiştirmeye yarayan araçlara ısı esanjörü veya ısı değiştirici denilmektedir. İkiden fazla sıvı arasında veya değişik fazlar arasında da ısı alışverişi sağlayan çeşitleri vardır. Ekipman çeşidine göre ve akış çeşitlerine göre sınıflandırılırlar. Isı esanjörleri ısıtma, soğutma ve iklimlendirme sistemlerinde, enerji tesislerinde ve bireysel ısıtma sistemlerinde yaygın olarak kullanılırlar. Isı esanjörleri hem ısıtma hem de soğutma için kullanılabilir. Isı esanjörlerine ısı değiştiricileri de denilmektedir.

Isı Esanjörü (Değiştiricisi) Nasıl Çalışır?

Isı esanjörünün çalışma prensibi ısı transfer dinamiklerine dayanır. Isı esanjöründe birbirine karışmayan iki farklı akışkan kullanılır. Bu akışkanlar kullanılan esanjör çeşidine ve uygulamalara göre değişiklik gösterir. Temel amaç ısıtılmak veya soğutulmak istenen akışkanın başka bir akışkan ile sıcaklığının değiştirilmesidir. Sıcaklığı değiştirilmek istenen akışkanlar farklı şekillerde birbirlerine temas ettirilir ve ısı transfer dinamiklerinin çalışması beklenir. Isıtılmak istenen akışkan için ekstra enerji ihtiyacı gerekebilir. Fakat soğutma işlemlerinde doğal olarak çalışan sistemler çoğunluktadır. 

Isı Esanjörü(Değiştiricisi) Çeşitleri Nelerdir?

Isı esanjörleri kullanıldıkları sistemlere göre farklı tasarımlara sahiptirler. Çünkü sistemlerde ısı ihtiyacı, akışkan tipi ve ısı transfer hızı ihtiyacı değişebilmektedir. Ayrıca yaygın olmayan sistemler için özel tasarımlar gerekebilmektedir. Isı esanjör çeşitlerinden bazıları boru tipi ısı esanjörleri, plakalı ısı esanjörleri, rejeneratif ısı esanjörleri ve genişletilmiş yüzeyli ısı esanjörleridir.

Boru Tipi Isı Esanjörleri

Boru tipi ısı esanjörlerinde sistem boru içinden akmakta olan ısının soğutulması veya ısıtılmasını sağlar. Bu tip ısı değiştiricilerinde boru içindeki akışkanın sıcaklığı, borulara temas eden başka bir akışkan ile değiştirilir. Boru tipi ısı esanjörleri tasarlanırken boru çapı, boru et kalınlığı gibi faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. Isı transfer verimi boru sayısı, boru uzunluğu ve akışkan tipi gibi faktörler ile değişkenlik gösterebilir.

Plakalı Isı Esanjörleri

Plakalı ısı esanjörleri ısı transferini sağlayan ince plakalardan oluşur. Plakaların köşelerinde akışkan dolaşımını sağlayan kanallar açılmıştır. Isıtılmak veya soğutulmak istenen akışkan ve ısıtma soğutma işlemini yapacak akışkan plakalar arasında dolaştırılır. Fakat akışkanlar karışmaz. Plakalar ısı transfer hızını maksimuma çıkaracak şekilde tasarlanırlar. En verimli ısı değiştirici çeşitlerindendir.

Rejeneratif Isı Esanjörleri

Rejeneratif ısı esanjörlerinde ısı transferi ısı depo edilen bir akışkan tarafından sağlanır. Isıtılan akışkanın ısısı ısıtılacak olan akışkana verilir ve ısısını kaybeden akışkan yeniden ısıtılmak üzere değiştirilir. Dolaylı bir ısı değiştirici türüdür. Bu tip ısı esanjöründe ısıtma işlemi için ısıtılan akışkan bekletilir ve ani ısıtma gerektiren durumlarda rahatça kullanılır.

Genişletiliş Yüzeyli Isı Esanjörleri

Isı transfer hızının arttırılması amacıyla kanatlı, yani genişletilmiş yüzey kullanılan ısı esanjörüdür.
Genişletilmiş yüzeyler genellikle gaz akışkanının olduğu tarafta kullanılır. Genişletilmiş yüzeyler boru tipinde ve plakalı ısı esanjörlerinde kullanılabilir. Kullanılacak alan ve ihtiyaçlara göre özel genişletilmiş yüzey tasarımları yapılabilir.

Isı Esanjörleri Nerede Kullanılır?

Isı esanjörleri soğutma-ısıtma sistemlerinin büyük bir kısmında kullanılır. Evlerimizde kullandığımız kombilerden tutun büyük fabrikalardaki devasa sistemlere kadar çok geniş bir kullanım alanı vardır. Kullanılan esanjörler uygulamadaki farklılıklara göre yukarıda geçen farklı tiplerde kullanılır. Ayrıca bazı sistemler için özel tasarlanmış ısı değiştirici sistemleri de kullanılmaktadır.

-Her türlü ev ısıtma sistemlerinde

-Sıcak su temininde

-Enerji santrallerindeki soğutma kulelerinde

-Üretim tesislerinde kullanılan akışkanların soğutulmasında

-Evlerdeki bacalı şofbenlerde
-Sanayi uygulamalarında

Isı Esanjörünün Verimi

Daha önce de bahsettiğimiz gibi ısı esanjörleri tasarımlarına ve uygulama alanlarına göre bazı çeşitlerde ve özelliklerde üretilmektedir. Tüm bu ısı değiştiricilerinin birbirine karşı avantajları ve dezavantajları vardır. Fakat genel olarak düşünmek gerekirse, ısı esanjörlerinin veriminde ısı transfer hızı prensiplerinin büyük önemi vardır.

Isı transfer hızına etki eden bazı faktörler vardır. Isı değiştiricilerinin verimini düşünürken bu faktörleri göz önünde bulundurmak gerekir. Bu faktörlerden bazıları ısı transferinin tipi, kullanılan akışkanların tipi, ısı değiştiricisinin geometrisi ve akışkanlar arasındaki sıcaklık farkıdır.