Wat is actieve koeling?
Koelsystemen zijn een essentieel onderdeel van veel aspecten van de moderne samenleving, waaronder auto's, computers en gebouwen. Koelsystemen zijn over het algemeen onderverdeeld in twee soorten: actief en passief. Actieve koeling is een soort warmteoverdracht waarbij apparaten met stroomvoorziening worden gebruikt, zoals ventilatoren of pompen. Passieve koeling brengt warmte over zonder extra energie te gebruiken.
Actieve koeloplossingen zijn gemeengoed in de hedendaagse samenleving. Deze systemen werken door energie te gebruiken om een soort warmteoverdracht te beïnvloeden, meestal door geleiding of convectie. Geleiding treedt op wanneer warmte-energie gelijk wordt gemaakt tussen atomen met verschillende energieniveaus. Water aan de kook brengen via een elektrisch oog is een gebruikelijk voorbeeld van geleiding. Convectie vindt plaats wanneer warmere materie van een warmtebron wordt weggedrukt, zoals wanneer warme lucht boven een kachel stijgt.
Een dagelijks gebruik van actieve koeling is het systeem dat een automotor laat draaien. Interne verbranding genereert veel warmte en zonder koeling zou een automotor snel vastlopen. Om de motor koel te houden, wordt water gemengd met koelvloeistof door de motorruimte gepompt, waar het warmte absorbeert door geleiding. Het oververhitte water wordt vervolgens naar de radiator gepompt om door luchtstroom te worden gekoeld. Dit is een actieve koeloplossing vanwege de energie die wordt gebruikt door de waterpomp.
Een ander voorbeeld van actieve koeling is het airconditioningsysteem (AC) in een huis of kantoor. Hoewel deze systemen verschillende basisontwerpen kunnen gebruiken, werken de meeste AC-koeling door de lucht te koelen en ventilatoren te gebruiken om het door het gebouw te dwingen. Dit proces van geforceerde convectie is een van de meest gebruikte actieve koelmethoden.
Veel actieve koelsystemen werken samen met passieve koelelementen om effectiever te werken. Een passieve koellichaam wordt bijvoorbeeld gebruikt om warmte van een computerprocessor over te dragen. Terwijl warmte door het koellichaam straalt, blaast een ventilator lucht rond de spoelbak om het koeler te houden. Extra ventilatoren laten meestal lucht door de computerbehuizing stromen, zodat de verwarmde lucht buiten het systeem wordt geduwd. Dit type koeling wordt gebruikt in veel consumentenelektronica en is een reden waarom deze apparaten vaak zo luid zijn.
Nieuwe technologie legt de nadruk op passieve koeloplossingen, omdat deze systemen over het algemeen minder energie verbruiken. Veel nieuwe gebouwen hebben ontwerpkenmerken waardoor warmteoverdracht op natuurlijke wijze kan plaatsvinden in plaats van ventilatoren of AC te gebruiken. Een goed voorbeeld hiervan zijn nokopeningen versus zolderfans in een huis. Ventilatieopeningen laten warmte ontsnappen uit de zolderruimte zonder extra energie te gebruiken om een ventilatorblad aan te drijven. Passieve systemen kunnen vaak geld en energie besparen in vergelijking met actieve koelsystemen.