1. Combustazione e generazione di calore:
* Il carburante (come il gas naturale, il petrolio o il legno) viene bruciato nella fornace, rilasciando energia termica.
* Questa energia termica aumenta la temperatura dei gas di combustione all'interno del forno.
2. Trasferimento di calore allo scambiatore di calore:
* I gas di combustione caldi fluiscono attraverso uno scambiatore di calore , che è in genere un tubo metallico o una serie di tubi.
* Lo scambiatore di calore è progettato per massimizzare il trasferimento di calore dai gas caldi all'acqua circostante.
3. Conduzione e convezione:
* Conduzione Si verifica quando i gas a combustione calda contattano direttamente le pareti metalliche dello scambiatore di calore, trasferendo il calore nel metallo.
* convezione si svolge mentre le pareti di metallo caldo dello scambiatore di calore trasferiscono il calore all'acqua che scorre attorno a loro.
4. Riscaldamento dell'acqua:
* L'acqua che scorre attraverso lo scambiatore di calore assorbe il calore dalle pareti metalliche, aumentando la sua temperatura.
* L'acqua riscaldata viene quindi diffusa per fornire acqua calda per riscaldamento, doccia o altri scopi.
Tipi di scambiatori di calore:
* scambiatori di calore con shell-and-tube: Questi consistono in tubi che trasportano l'acqua circondata da un guscio contenente i gas a combustione calda.
* Scambiatori di calore a piastra: Queste hanno una serie di piastre con canali per l'acqua e il flusso di gas di combustione, consentendo un efficiente trasferimento di calore.
Considerazioni sull'efficienza:
* La progettazione dello scambiatore di calore e le portate dei gas di combustione e l'acqua influiscono significativamente sull'efficienza del trasferimento di calore.
* I forni moderni sono progettati per massimizzare l'efficienza del trasferimento di calore, minimizzando i rifiuti di energia.
In sintesi: Il forno produce energia termica attraverso la combustione, che viene quindi trasferita in acqua da uno scambiatore di calore attraverso la conduzione e la convezione, con conseguente acqua riscaldata per varie applicazioni.
