Co to jest aktywne chłodzenie?
Systemy chłodzenia są istotną częścią wielu aspektów współczesnego społeczeństwa, w tym samochodów, komputerów i budynków. Systemy chłodzenia są ogólnie podzielone na dwa typy: aktywne i pasywne. Aktywne chłodzenie jest rodzajem wymiany ciepła, która wykorzystuje zasilane urządzenia, takie jak wentylatory lub pompy. Pasywne chłodzenie przenosi ciepło bez użycia dodatkowej energii.
Aktywne rozwiązania chłodzenia są powszechne we współczesnym społeczeństwie. Systemy te działają, wykorzystując energię do wpływania na pewien rodzaj wymiany ciepła, zwykle przez przewodzenie lub konwekcję. Przewodnictwo ma miejsce, gdy energia cieplna jest wyrównana między atomami o różnych poziomach energii. Zagotowywanie wody za pomocą elektrycznego oka jest częstym przykładem przewodnictwa. Konwekcja zachodzi, gdy cieplejsza materia jest wypychana ze źródła ciepła, tak jak gdy gorące powietrze unosi się nad grzejnikiem.
Jednym z codziennych zastosowań aktywnego chłodzenia jest układ, który utrzymuje silnik samochodu w ruchu. Spalanie wewnętrzne generuje dużą ilość ciepła, a bez chłodzenia silnik samochodu szybko się zapchał. Aby utrzymać chłodzenie silnika, woda zmieszana z płynem chłodzącym jest pompowana przez komorę silnika, gdzie pochłania ciepło przez przewodzenie. Przegrzana woda jest następnie pompowana do chłodnicy w celu schłodzenia przez przepływ powietrza. Jest to aktywne rozwiązanie chłodzące ze względu na energię zużywaną przez pompę wodną.
Innym przykładem aktywnego chłodzenia jest system klimatyzacji (AC) w domu lub biurze. Chociaż systemy te mogą wykorzystywać różne podstawowe konstrukcje, większość chłodzenia AC działa poprzez chłodzenie powietrza i użycie wentylatorów do przepchnięcia go przez budynek. Ten proces wymuszonej konwekcji jest jedną z najczęściej stosowanych aktywnych metod chłodzenia.
Wiele aktywnych układów chłodzenia współpracuje z pasywnymi elementami chłodzącymi, aby działać bardziej efektywnie. Na przykład pasywny radiator służy do odprowadzania ciepła z procesora komputerowego. Gdy ciepło promieniuje przez radiator, wentylator wydmuchuje powietrze wokół radiatora, aby utrzymać jego chłodzenie. Dodatkowe wentylatory zwykle przepuszczają powietrze przez obudowę komputera, więc ogrzane powietrze jest wypychane na zewnątrz systemu. Ten rodzaj chłodzenia jest stosowany w wielu urządzeniach elektroniki użytkowej i jest jednym z powodów, dla których urządzenia te są często tak głośne.
Nowa technologia kładzie nacisk na pasywne rozwiązania chłodzące, ponieważ systemy te generalnie zużywają mniej energii. Wiele nowych budynków ma cechy konstrukcyjne, które umożliwiają naturalny przepływ ciepła zamiast używania wentylatorów lub klimatyzacji. Dobrym przykładem tego są wentylatory kalenicowe w porównaniu do fanów strychu w domu. Otwory kalenicowe pozwalają ciepłu na ucieczkę z przestrzeni poddasza bez użycia dodatkowej energii do zasilania łopatki wentylatora. Systemy pasywne często oszczędzają zarówno pieniądze, jak i energię w porównaniu z aktywnymi systemami chłodzenia.