Что такое активное охлаждение?

Системы охлаждения являются важной частью многих аспектов современного общества, включая автомобили, компьютеры и здания. Системы охлаждения обычно делятся на два типа: активные и пассивные. Активное охлаждение - это тип теплопередачи, в котором используются устройства с питанием, такие как вентиляторы или насосы. Пассивное охлаждение передает тепло без использования дополнительной энергии.

Решения для активного охлаждения являются обычным явлением в современном обществе. Эти системы работают с использованием энергии, чтобы воздействовать на некоторый вид теплопередачи, обычно проводимостью или конвекцией. Проводимость происходит, когда тепловая энергия уравновешена между атомами разных уровней энергии. Доведение воды до кипения на электрическом глазу - типичный пример проводимости. Конвекция происходит, когда теплое вещество отводится от источника тепла, например, когда горячий воздух поднимается над нагревателем.

Одним из ежедневных применений активного охлаждения является система, которая поддерживает работу автомобильного двигателя. Внутреннее сгорание генерирует большое количество тепла, и без охлаждения двигатель автомобиля быстро заглохнет. Для охлаждения двигателя вода, смешанная с охлаждающей жидкостью, прокачивается через отсек двигателя, где она поглощает тепло за счет теплопроводности. Перегретая вода затем подается насосом в радиатор для охлаждения воздушным потоком. Это решение для активного охлаждения из-за энергии, используемой водяным насосом.

Другим примером активного охлаждения является система кондиционирования воздуха (AC) в доме или офисе. В то время как эти системы могут использовать различные базовые конструкции, большинство систем охлаждения переменного тока работают путем охлаждения воздуха и использования вентиляторов для его прохождения через здание. Этот процесс принудительной конвекции является одним из наиболее часто используемых методов активного охлаждения.

Многие активные системы охлаждения работают в паре с пассивными охлаждающими элементами, чтобы функционировать более эффективно. Например, пассивный радиатор используется для передачи тепла от процессора компьютера. Когда тепло излучается через радиатор, вентилятор обдувает воздух вокруг радиатора, чтобы охлаждать его. Дополнительные вентиляторы обычно пропускают воздух через корпус компьютера, поэтому нагретый воздух выталкивается за пределы системы. Этот тип охлаждения используется во многих устройствах бытовой электроники и является одной из причин, почему эти устройства часто бывают такими громкими.

Новые технологии делают упор на пассивные решения для охлаждения, потому что эти системы обычно используют меньше энергии. Многие новые здания имеют конструктивные особенности, которые позволяют естественной передаче тепла вместо использования вентиляторов или переменного тока. Хорошим примером этого являются вентиляционные горные хребты и мансардные вентиляторы в доме. Вентиляционные отверстия гребня позволяют теплу выходить из чердачного помещения без использования дополнительной энергии для питания лопасти вентилятора. Пассивные системы часто могут сэкономить как деньги, так и энергию по сравнению с активными системами охлаждения.