Criando o favo de mel perfeito
Uma estrutura forte para máxima eficiência
A natureza está repleta de estruturas cujas complexidades inspiraram as criações humanas. Um exemplo é o favo de mel, uma estrutura delicada, mas extremamente forte e eficiente em termos de espaço, criada por abelhas operarias. Esta forma é imitada em corpos alveolares cerâmicos: componentes críticos em trocador de calor, ventilação e sistemas de controle de emissões. Eles recebem sua forma elegante usando as soluções de vácuo da Busch.
Os corpos alveolares são uma parte fundamental dos sistemas de ventilação em edifícios modernos e ecológicos. Eles são encontrados dentro de trocadores de calor, onde o calor é transferido de um fluxo de ar para outro sem misturar e sem a necessidade de qualquer energia adicional. O formato alveolar é uma escolha natural para um trocador de calor: o grande número de canais separados em uma área de superfície relativamente pequena o torna altamente eficiente.
Uma troca eficiente
Ao contrário das unidades tradicionais de ar condicionado que dependem de alto consumo de energia para resfriar ou aquecer espaços, os trocadores de calor operam com base no princípio de transferência de energia, permitindo a reutilização do calor que, de outro modo, seria perdido. Nos canais separados, o ar quente previamente aquecido do interior do edifício passa pelo ar frio que chega e o aquece. Nos dias de verão, esse mesmo conceito pode até ser revertido. Através desses canais, os dois fluxos de ar diferentes fluem lado a lado, mas separados. As paredes cerâmicas finas permitem que os dois fluxos de ar transfiram sua temperatura de forma eficiente, de maneira mais ecológica e econômica do que as unidades tradicionais de aquecimento ou refrigeração.
Furado, mas não poroso
As paredes finas do corpo alveolar podem representar um desafio para as técnicas tradicionais de fabricação de cerâmica. Cada corpo alveolar começa como uma massa molhada. À medida que os diferentes componentes desta massa são misturados, bolsas de ar e umidade podem ficar presas. Elas representam um risco significativo para a integridade do produto acabado, já que podem expandir-se no calor intenso do forno, potencialmente causando a ruptura de toda a estrutura. É aqui que a tecnologia de vácuo da Busch desempenha um papel fundamental. Antes de a massa ser empurrada através da extrusora para criar sua forma, ela é desgaseificada. Para fazer isso, vácuo é aplicado, puxando quaisquer bolhas e partículas de umidade para a superfície. Uma vez que elas se rompem, podem ser extraídas e bombeadas para fora, deixando apenas a massa para trás. A massa pode então passar pela extrusora, criando a forma exata necessária, sem nenhum defeito. O resultado é uma cerâmica perfeita e livre de ar, que manterá sua precisão mesmo após ser submetida às altas temperaturas do processo de queima final.
Uma troca eficiente
Ao contrário das unidades tradicionais de ar condicionado que dependem de alto consumo de energia para resfriar ou aquecer espaços, os trocadores de calor operam com base no princípio de transferência de energia, permitindo a reutilização do calor que, de outro modo, seria perdido. Nos canais separados, o ar quente previamente aquecido do interior do edifício passa pelo ar frio que chega e o aquece. Nos dias de verão, esse mesmo conceito pode até ser revertido. Através desses canais, os dois fluxos de ar diferentes fluem lado a lado, mas separados. As paredes cerâmicas finas permitem que os dois fluxos de ar transfiram sua temperatura de forma eficiente, de maneira mais ecológica e econômica do que as unidades tradicionais de aquecimento ou refrigeração.
Furado, mas não poroso
As paredes finas do corpo alveolar podem representar um desafio para as técnicas tradicionais de fabricação de cerâmica. Cada corpo alveolar começa como uma massa molhada. À medida que os diferentes componentes desta massa são misturados, bolsas de ar e umidade podem ficar presas. Elas representam um risco significativo para a integridade do produto acabado, já que podem expandir-se no calor intenso do forno, potencialmente causando a ruptura de toda a estrutura. É aqui que a tecnologia de vácuo da Busch desempenha um papel fundamental. Antes de a massa ser empurrada através da extrusora para criar sua forma, ela é desgaseificada. Para fazer isso, vácuo é aplicado, puxando quaisquer bolhas e partículas de umidade para a superfície. Uma vez que elas se rompem, podem ser extraídas e bombeadas para fora, deixando apenas a massa para trás. A massa pode então passar pela extrusora, criando a forma exata necessária, sem nenhum defeito. O resultado é uma cerâmica perfeita e livre de ar, que manterá sua precisão mesmo após ser submetida às altas temperaturas do processo de queima final.
Leia mais – Economia de energia dentro do corpo
Embora as criaturas vivas não paguem contas de eletricidade pelo seu próprio calor corporal, nos manter quentes é algo que custa energia. Assim como os humanos, as baleias têm uma temperatura corporal de cerca de 37 °C. Mas, ao contrário dos humanos, elas vivem na água, que conduz o calor para longe do corpo aproximadamente 25 vezes mais rápido do que o ar. A espessa camada de gordura é a principal defesa da baleia contra o frio. No entanto, até as extremidades do corpo da baleia precisam de fluxo sanguíneo – e, quando o sangue chega até elas, ele esfria rapidamente. Para evitar que o sangue volte ao coração em temperaturas perigosamente frias, as baleias têm o que é conhecido como troca de calor em contracorrente – a versão biológica de um trocador de calor. Ele consiste em uma rede estreita de veias e artérias em áreas como as nadadeiras e as barbatanas. Essa rede é disposta de tal forma que as veias vizinhas têm sangue fluindo em diferentes direções. Como resultado, o calor pode ser transferido através das membranas de uma veia para a outra, aquecendo o sangue que está retornando ao corpo, enquanto simultaneamente resfria o sangue que vai para as extremidades. Isso reduz a perda de calor, economizando a energia da baleia.
Embora as criaturas vivas não paguem contas de eletricidade pelo seu próprio calor corporal, nos manter quentes é algo que custa energia. Assim como os humanos, as baleias têm uma temperatura corporal de cerca de 37 °C. Mas, ao contrário dos humanos, elas vivem na água, que conduz o calor para longe do corpo aproximadamente 25 vezes mais rápido do que o ar. A espessa camada de gordura é a principal defesa da baleia contra o frio. No entanto, até as extremidades do corpo da baleia precisam de fluxo sanguíneo – e, quando o sangue chega até elas, ele esfria rapidamente. Para evitar que o sangue volte ao coração em temperaturas perigosamente frias, as baleias têm o que é conhecido como troca de calor em contracorrente – a versão biológica de um trocador de calor. Ele consiste em uma rede estreita de veias e artérias em áreas como as nadadeiras e as barbatanas. Essa rede é disposta de tal forma que as veias vizinhas têm sangue fluindo em diferentes direções. Como resultado, o calor pode ser transferido através das membranas de uma veia para a outra, aquecendo o sangue que está retornando ao corpo, enquanto simultaneamente resfria o sangue que vai para as extremidades. Isso reduz a perda de calor, economizando a energia da baleia.