Qu'est-ce que le refroidissement actif?
Les systèmes de refroidissement jouent un rôle essentiel dans de nombreux aspects de la société moderne, notamment les voitures, les ordinateurs et les bâtiments. Les systèmes de refroidissement sont généralement divisés en deux types: actifs et passifs. Le refroidissement actif est un type de transfert de chaleur qui utilise des dispositifs alimentés tels que des ventilateurs ou des pompes. Le refroidissement passif transfère la chaleur sans utiliser d'énergie supplémentaire.
Les solutions de refroidissement actif sont courantes dans la société contemporaine. Ces systèmes fonctionnent en utilisant l’énergie pour modifier certains types de transfert de chaleur, généralement par conduction ou convection. La conduction se produit lorsque l'énergie thermique est égalisée entre des atomes de niveaux d'énergie différents. Faire bouillir de l'eau au-dessus d'un œil électrique est un exemple courant de conduction. La convection se produit lorsque la matière plus chaude est éloignée d'une source de chaleur, comme lorsque l'air chaud s'élève au-dessus d'un appareil de chauffage.
Une utilisation quotidienne du refroidissement actif est le système qui maintient un moteur de voiture en marche. La combustion interne génère beaucoup de chaleur et, sans refroidissement, le moteur d'une voiture se gripperait rapidement. Pour que le moteur reste froid, de l'eau mélangée à du liquide de refroidissement est pompée dans le compartiment moteur, où elle absorbe la chaleur par conduction. L'eau surchauffée est ensuite pompée vers le radiateur pour être refroidie par circulation d'air. C'est une solution de refroidissement active en raison de l'énergie utilisée par la pompe à eau.
Un autre exemple de refroidissement actif est le système de climatisation dans une maison ou un bureau. Bien que ces systèmes puissent utiliser différentes conceptions de base, la plupart des systèmes de refroidissement par courant alternatif refroidissent l'air et utilisent des ventilateurs pour le forcer à traverser le bâtiment. Ce processus de convection forcée est l'une des méthodes de refroidissement actif les plus couramment utilisées.
De nombreux systèmes de refroidissement actifs fonctionnent en tandem avec des éléments de refroidissement passifs pour un fonctionnement plus efficace. Par exemple, un dissipateur thermique passif est utilisé pour transférer la chaleur d’un processeur d’ordinateur. Lorsque la chaleur rayonne à travers le dissipateur thermique, un ventilateur souffle de l'air autour de celui-ci pour le maintenir au frais. Des ventilateurs supplémentaires font généralement passer l'air à travers le boîtier de l'ordinateur, de sorte que l'air chauffé est poussé à l'extérieur du système. Ce type de refroidissement est utilisé dans de nombreux appareils électroniques grand public et est l'une des raisons pour lesquelles ces appareils sont souvent si bruyants.
Les nouvelles technologies mettent l’accent sur les solutions de refroidissement passif, car ces systèmes utilisent généralement moins d’énergie. De nombreux nouveaux bâtiments ont des caractéristiques de conception qui permettent un transfert de chaleur naturel au lieu d'utiliser des ventilateurs ou un climatiseur. Un bon exemple de ceci est les évents de faîte contre les ventilateurs de grenier dans une maison. Les évents de faîte permettent à la chaleur de s'échapper du grenier sans utiliser d'énergie supplémentaire pour alimenter une pale de ventilateur. Les systèmes passifs permettent souvent d’économiser de l’argent et de l’énergie par rapport aux systèmes de refroidissement actifs.