什麼是熱交換器選型（Sizing）？
熱交換器選型，就是推算一台設備需要多少傳熱面積，才能把設定的熱量從熱流體傳給冷流體。熱負荷越大、或冷熱之間的溫差推動力越小，需要的面積就越大。本計算器採用最經典的對數平均溫差法（LMTD, Log Mean Temperature Difference），這也是殼管式（shell-and-tube）與板式熱交換器在初步估算階段最標準的做法。
計算器怎麼用
先選擇流動配置（逆流或順流），接著輸入熱流體的質量流量與比熱，再填入四個溫度：熱流體進口、熱流體出口、冷流體進口、冷流體出口。最後輸入總傳熱係數 U。系統會立即回傳熱負荷、對數平均溫差（LMTD）以及所需的傳熱面積。
公式解析
熱負荷由熱側的能量平衡求得：Q = \dot{m} c_p (T_{h,in}-T_{h,out})，其中 \dot{m} 為質量流量（kg/s）、c_p 為比熱（J/kg·K）。傳熱的推動力則是對數平均溫差，所需面積可由下式求出：
式中 A 為傳熱面積（m²），U 為總傳熱係數（W/m²·K），Δ T_{lm} 為對數平均溫差（°C）。以逆流為例，兩端溫差分別為 Δ T_1 = T_{h,in}-T_{c,out} 與 Δ T_2 = T_{h,out}-T_{c,in}。
實例演算
水以 2 kg/s 流動，c_p = 4186 J/kg·K，從 80°C 冷卻到 50°C，同時把冷流體從 20°C 加熱到 40°C，逆流配置且 U = 500 W/m²·K。
常見的 U 值與比熱參考範圍
使用本計算器時，最難估的兩個輸入值就是總傳熱係數 U 與流體比熱 c_p。下表整理自標準傳熱工程文獻常引用的設計範圍（例如《Perry's Chemical Engineers' Handbook》與常見的殼管式設計手冊）。這些只是數量級的概略值，僅適用於初步選型；實際數值會隨流速、積垢、壓力、溫度與設備幾何而變，最終設計前仍應做完整的性能核算（rating）。
總傳熱係數 U
| 應用場合（熱側－冷側） | 典型 U 值（W/m²·K） |
|---|---|
| 蒸汽（冷凝）－水 | 1000 – 3500 |
| 水－水 | 800 – 1500 |
| 蒸汽（冷凝）－輕質有機液體 | 500 – 1000 |
| 水－輕油 | 100 – 350 |
| 水－重油／高黏度液體 | 50 – 300 |
| 氣體（接近常壓）－氣體 | 10 – 50 |
每個區間的上限通常對應表面潔淨、紊流以及有相變化的情況；下限則反映積垢、層流或高黏度流體。使用本計算器時，U 請以 W/m²·K 為單位，並讓 Q 以瓦特（W）表示，算出的面積才會是 m²。
常見流體的比熱 c_p
| 流體 | c_p 概略值（J/kg·K） | 條件 |
|---|---|---|
| 液態水 | 4186 | 約 20–25 °C |
| 乙二醇（純） | 約 2400 | 接近室溫 |
| 輕質碳氫化合物／礦物油 | 約 1900 | 隨油品等級與溫度變化很大 |
| 空氣（乾燥） | 約 1005 | 接近室溫、定壓 |
大多數液體與氣體的比熱會隨溫度略微上升；乙二醇水溶液的比熱則會依濃度落在純乙二醇與純水之間。輸入 c_p 時務必與質量流量的單位一致：c_p 用 J/kg·K、\dot m 用 kg/s，熱負荷 Q = \dot m c_p Δ T 就會是瓦特，正好能與 W/m²·K 的 U 一起代入面積公式 A = \dfrac{Q}{U × Δ T_{lm}}。
使用注意事項與精準校對原則（6 大核心守則）
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱（例如小時、天數、金額、百分比），避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成，資料絕不上傳伺服器，嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型，經多重情境交叉核對，數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿，亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算，觀察輸出數據的波動區間，輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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