När man börjar sätta sig in i hur en värmeväxlare fungerar på djupet stöter man snabbt på två begrepp: NTU och loggmedeltemperaturdifferens – ofta förkortat till LMTD. För den som inte jobbar med termodynamik till vardags kan det kännas både teoretiskt och avlägset. Men i själva verket handlar det om att förstå hur effektivt värmen överförs – och hur man kan räkna på det.
Här förklarar vi vad begreppen betyder, varför de används och hur de påverkar val och dimensionering av värmeväxlare.
Vad är NTU?
NTU står för Number of Transfer Units – eller antal överföringsenheter på svenska. Det är ett mått som beskriver hur effektiv en värmeväxlare är i förhållande till sin storlek och flöden.
NTU används framför allt i en metod som kallas ε-NTU-metoden. I stället för att utgå från temperaturdifferensen (som i LMTD-metoden), fokuserar NTU-metoden på relationen mellan:
- Växlarens värmeöverföringsarea
- Vätskornas specifika värmekapacitet och flöden
- Temperaturändringen som faktiskt sker
NTU säger alltså något om:
Hur mycket energi som kan överföras i relation till hur mycket som teoretiskt är möjligt.
Ju högre NTU, desto mer effektivt utnyttjar värmeväxlaren sin kapacitet.
Vad är LMTD?
LMTD står för Logarithmic Mean Temperature Difference – eller logaritmisk medeltemperaturskillnad. Det är ett annat sätt att beräkna värmeöverföringen i en värmeväxlare, och bygger på temperaturskillnaden mellan de två medierna (t.ex. vattenflöden) vid in- och utlopp.
Eftersom temperaturen förändras längs med växlaren – och inte är konstant – använder man en logaritmisk medelvärdesformel för att räkna ut ett “genomsnitt” som kan användas i beräkning.
Formeln ser ut så här:
LMTD = (ΔT1 – ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)
Där ΔT1 och ΔT2 är temperaturdifferenserna vid varje ände av växlaren.
Skillnaden mellan NTU och LMTD
| Egenskap | NTU-metoden | LMTD-metoden |
|---|---|---|
| Fokus | Effektiviteten i växlarens överföring | Temperaturskillnad mellan flöden |
| Används när | En utgångstemperatur är okänd | Alla temperaturer är kända |
| Bra för | Dimensionering och design | Analys och prestandajämförelse |
| Kräver | Flöden, area, specifik värmekapacitet | Alla temperaturer och värmeövergångstal |
| Typiskt användningsområde | När man konstruerar eller optimerar system | Vid driftanalys eller mätdata finns |
Kort sagt:
- NTU används ofta i designfasen, när man dimensionerar och ska välja rätt värmeväxlare.
- LMTD används ofta i efterhand, när man har all mätdata och vill analysera hur väl systemet fungerar.
Måste man förstå detta som användare?
Inte alls. Om du är fastighetsägare, installatör eller beställare räcker det långt med att veta att dessa beräkningsmetoder används för att hitta rätt växlare för rätt uppgift – och att det finns ett logiskt tänk bakom varje modell.
Men om du jobbar med teknisk projektering, energioptimering eller större anläggningar kan en grundläggande förståelse för NTU och LMTD vara mycket värdefull – särskilt när man vill jämföra växlare, beräkna energibesparing eller felsöka temperaturavvikelser.
