heat transfer หรือคุ้นเคยกันในชื่อการถ่ายโอนความร้อน เป็นการเอาทฤษฎีการนำความร้อนในรูปแบบที่แตกต่างกันมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ผ่านการถ่ายเทความร้อน แต่สิ่งที่หลาย ๆ คนอาจจะยังไม่รู้ คือ การถ่ายโอนพลังงานความร้อนเป็นอีกหนึ่งกระบวนการที่สำคัญต่อระบบทำความเย็น ซึ่งเป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับหลาย ๆ อุตสาหกรรมในปัจจุบัน
บทความนี้จะพาทุกท่านมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับหลักการถ่ายเทความร้อน ไม่ว่าจะเป็น ความหมายของการถ่ายโอนความร้อน รูปแบบการกระจายความร้อน หรือหลักการนำ heat transfer ไปใช้ในอุตสาหกรรมระบบทำความเย็น เป็นต้น
การถ่ายโอนความร้อน หรือการถ่ายเทความร้อน (heat transfer) เป็นพฤติกรรมทางความร้อนที่เกิดการเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ โดยถ่ายเทความร้อนจะหยุดก็ต่อเมื่อมีอุณหภูมิที่เท่ากัน heat transfer มีความสำคัญในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในปัจจุบันเป็นอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็น
ซึ่งการถ่ายเทความร้อน (heatflow) มีรูปแบบการเคลื่อนที่ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 3 รูปแบบ คือ การพาความร้อน การแผ่รังสีความร้อน และการนำความร้อน
การพาความร้อน (Convection) เป็นหนึ่งในรูปแบบการเคลื่อนที่ของการถ่ายโอนความร้อน (heat transfer) ที่เกิดขึ้นในของไหล เช่น ของเหลวหรือแก๊ส ที่มีโมเลกุลอิสระซึ่งจะสามารถเคลื่อนไหวไปรอบ ๆ ได้ การพาความร้อนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
การพาความร้อนจะทำให้ของไหลเกิดการขยายตัว ทำให้มีความหนาแน่นลดลงจนเกิดการลอยตัวพาเอาความร้อนเคลื่อนที่ติดไปด้วย จากนั้นของไหลที่มีอุณหภูมิต่ำ และมีความหนาแน่นสูงกว่าจะลงมาแทนที่และไปติดกับโมเลกุลซึ่งกำลังเคลื่อนที่อยู่ ส่งผลให้เกิดการถ่ายเทความร้อนและเกิดการไหลเวียนความร้อนขึ้น
การแผ่รังสีความร้อน (Radiation) เป็นการเคลื่อนที่ของการถ่ายโอนความร้อน (heat transfer) อีกรูปแบบหนึ่ง โดยความร้อนที่ส่งออกมาจะอยู่ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ ด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของแสง และไม่ต้องการตัวกลางในการเคลื่อนที่
การแผ่รังสีความร้อนเป็นการถ่ายเทความร้อนโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางใด ๆ ซึ่งเป็นการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเช่นเดียวกับคลื่นแสง เช่น การถ่ายโอนความร้อนจากดวงอาทิตย์ หรือความรู้สึกร้อนเมื่อสัมผัสหลอดไฟฟ้า การแผ่รังสีความร้อนนั้นจะเกิดขึ้นได้ไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับความสามารถในการดูดกลืนความร้อนของวัตถุแต่ละชนิด ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ปัจจัย คือ
การนำความร้อน (Conduction) เป็นการเคลื่อนที่รูปแบบหนึ่งของการถ่ายเทความร้อน (heat transfer) จากวัตถุหนึ่งที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังอีกวัตถุหนึ่งที่มีชนิดเดียวกันหรือต่างกันที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า โดยไม่มีตัวกลางในการเคลื่อนที่ เช่น การจับแท่งโลหะที่ปลายอีกข้างเผาไฟจากนั้นจะรู้สึกถึงความร้อนมาถึงมือที่จับแท่งโลหะอยู่
การนำความร้อนเป็นการถ่ายเทความร้อนผ่านจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งโดยการสัมผัสกัน ซึ่งวัตถุจะนำความร้อนได้ดีหรือไม่ดีนั้น จะขึ้นอยู่กับสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (k) นอกจากนี้การนำความร้อนจะเกิดขึ้นในของแข็งได้ดีในของเหลวและแก๊สเท่านั้น
ตัวอย่าง 10 วัสดุตัวนำความร้อนที่ดีหลังจากผ่านการให้ความร้อนแล้ว สามารถแบ่งออกได้ ดังนี้
การถ่ายโอนความร้อน (heat transfer) ที่พบได้บ่อยในอุปกรณ์ที่ช่วยในการทำงานของระบบทำความเย็นภายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 อุปกรณ์ ดังนี้
การถ่ายโอนความร้อน หรือการถ่ายเทความร้อน (heat transfer) เป็นหลักการถ่ายเทความร้อนที่สามารถแบ่งออกได้ทั้งหมด 3 รูปแบบ คือ การพาความร้อน การแผ่รังสีความร้อน และการนำความร้อน ซึ่งนับได้ว่าเป็นการนำความร้อนมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด
นอกจากนี้ heat transfer จะเป็นสิ่งที่ผู้คนนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันแล้ว การถ่ายเทความร้อนยังมีการนำมาปรับใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่าง ๆ อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็น อุตสาหกรรมทำความเย็น อุตสาหกรรมอาหาร หรืออุตสาหกรรมการขนส่ง การถ่ายโอนความร้อนจึงเป็นอีกกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญเป็นอย่างมากในปัจจุบัน
บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที
