¿Qué es el enfriamiento activo?
Los sistemas de enfriamiento son una parte vital de muchos aspectos de la sociedad moderna, incluidos automóviles, computadoras y edificios. Los sistemas de enfriamiento generalmente se dividen en dos tipos: activos y pasivos. El enfriamiento activo es un tipo de transferencia de calor que utiliza dispositivos alimentados como ventiladores o bombas. El enfriamiento pasivo transfiere calor sin usar energía adicional.
Las soluciones de enfriamiento activas son comunes en la sociedad contemporánea. Estos sistemas funcionan mediante el uso de energía para afectar algún tipo de transferencia de calor, generalmente por conducción o convección. La conducción ocurre cuando la energía térmica se iguala entre los átomos de diferentes niveles de energía. Llevar agua a ebullición sobre un ojo eléctrico es un ejemplo común de conducción. La convección tiene lugar cuando la materia más cálida se ve obligada a alejarse de una fuente de calor, como cuando el aire caliente se eleva por encima de un calentador.
Un uso diario de enfriamiento activo es el sistema que mantiene un motor de automóvil en funcionamiento. La combustión interna genera una gran cantidad de calor y, sin enfriamiento, un motor de automóvilAprovecha rápidamente. Para mantener el motor fresco, el agua mezclada con refrigerante se bombea a través del compartimento del motor, donde absorbe el calor por conducción. El agua sobrecalentada se bombea al radiador para enfriar por el flujo de aire. Esta es una solución de enfriamiento activa debido a la energía utilizada por la bomba de agua.
Otro ejemplo de enfriamiento activo es el sistema de aire acondicionado (CA) en una casa u oficina. Si bien estos sistemas pueden usar diferentes diseños básicos, la mayoría de los trabajos de enfriamiento de CA enfrían el aire y el uso de ventiladores para forzarlo a través del edificio. Este proceso de convección forzada es uno de los métodos de enfriamiento activos más utilizados.
Muchos sistemas de enfriamiento activos funcionan en conjunto con elementos de enfriamiento pasivo para funcionar de manera más efectiva. Por ejemplo, se usa un disipador de calor pasivo para transferir el calor de un procesador de computadora. A medida que el calor irradia a través del disipador de calor, un ventilador sopla aire alrededor del fregadero to Mantenlo más frío. Los ventiladores adicionales generalmente rodean el aire a través de la caja de la computadora, por lo que el aire calentado se empuja fuera del sistema. Este tipo de enfriamiento se usa en muchos dispositivos electrónicos de consumo y es una de las razones por las cuales estos dispositivos a menudo son muy ruidosos.
Nueva tecnología pone énfasis en las soluciones de enfriamiento pasivo, porque estos sistemas generalmente usan menos energía. Muchos edificios nuevos tienen características de diseño que permiten que la transferencia de calor ocurra naturalmente en lugar de usar ventiladores o AC. Un buen ejemplo de esto es los ventiladores de respiraderos de Ridge versus los fanáticos del ático en una casa. Las ventilaciones de cresta permiten que el calor escape del espacio del ático sin usar energía adicional para alimentar una cuchilla del ventilador. Los sistemas pasivos a menudo pueden ahorrar tanto en dinero como en energía en comparación con los sistemas de enfriamiento activos.