O que é resfriamento ativo?
Os sistemas de refrigeração são uma parte vital de muitos aspectos da sociedade moderna, incluindo carros, computadores e edifícios. Os sistemas de refrigeração geralmente são divididos em dois tipos: ativo e passivo. O resfriamento ativo é um tipo de transferência de calor que usa dispositivos energizados, como ventiladores ou bombas. O resfriamento passivo transfere calor sem usar energia adicional.
Soluções de resfriamento ativo são comuns na sociedade contemporânea. Esses sistemas funcionam usando energia para afetar algum tipo de transferência de calor, geralmente por condução ou convecção. A condução ocorre quando a energia térmica é equalizada entre átomos de diferentes níveis de energia. Trazer água para ferver sobre um olho elétrico é um exemplo comum de condução. A convecção ocorre quando a matéria mais quente é afastada de uma fonte de calor, como quando o ar quente se eleva acima de um aquecedor.
Um uso diário do resfriamento ativo é o sistema que mantém um motor de automóvel funcionando. A combustão interna gera uma grande quantidade de calor e, sem esfriar, um motor de carro rapidamente se apaga. Para manter o motor frio, a água misturada com o líquido de refrigeração é bombeada através do compartimento do motor, onde absorve o calor por condução. A água superaquecida é então bombeada para o radiador para ser resfriada pelo fluxo de ar. Esta é uma solução de refrigeração ativa devido à energia usada pela bomba de água.
Outro exemplo de refrigeração ativa é o sistema de ar condicionado (CA) em uma casa ou escritório. Embora esses sistemas possam usar projetos básicos diferentes, a maioria dos sistemas de resfriamento CA funciona resfriando o ar e usando ventiladores para forçá-lo através do edifício. Esse processo de convecção forçada é um dos métodos de resfriamento ativo mais comumente usados.
Muitos sistemas de resfriamento ativo trabalham em conjunto com elementos de resfriamento passivo para funcionar de maneira mais eficaz. Por exemplo, um dissipador de calor passivo é usado para transferir calor do processador do computador. À medida que o calor irradia pelo dissipador de calor, um ventilador sopra ar ao redor da pia para mantê-la mais fria. Os ventiladores adicionais normalmente circulam o ar pela caixa do computador, de modo que o ar aquecido seja empurrado para fora do sistema. Esse tipo de refrigeração é usado em muitos dispositivos eletrônicos de consumo e é uma das razões pelas quais esses dispositivos costumam ser tão altos.
As novas tecnologias enfatizam as soluções de refrigeração passiva, porque esses sistemas geralmente usam menos energia. Muitos edifícios novos têm recursos de design que permitem que a transferência de calor ocorra naturalmente em vez de usar ventiladores ou AC. Um bom exemplo disso são as aberturas de cumeeira contra os ventiladores do sótão em uma casa. As aberturas de cume permitem que o calor escape do espaço do sótão sem usar energia extra para alimentar a lâmina de um ventilador. Os sistemas passivos geralmente podem economizar dinheiro e energia quando comparados aos sistemas de refrigeração ativos.