Радиатор – это устройство, предназначенное для рассеивания тепла. Некоторые устройства во время работы выделяют много тепла, и это избыточное тепло не может быть быстро рассеяно и накапливается, создавая высокие температуры, которые могут повредить работающее оборудование. В это время необходим радиатор. Радиатор – это слой хорошей теплопроводной среды, прикрепленный к отопительному прибору, играющий роль посредника. Иногда на основе теплопроводящей среды добавляют вентиляторы и другие вещи, чтобы ускорить эффект отвода тепла. Но иногда радиатор также играет роль грабителя, как, например, радиатор холодильника, который принудительно отбирает тепло для достижения температуры ниже комнатной.
Принцип работы
Принцип работы радиатора заключается в том, что тепло генерируется нагревательным устройством и передается радиатору, а затем воздуху и другим веществам, где тепло передается посредством теплопередачи в термодинамике. Основными способами теплопередачи являются теплопроводность, тепловая конвекция и тепловое излучение. Например, при контакте веществ друг с другом, пока существует разница температур, теплообмен будет происходить до тех пор, пока температура не станет везде одинаковой. В радиаторе используется этот момент, например, используются хорошие теплопроводные материалы, тонкие и большие ребристые конструкции для увеличения площади контакта и скорости теплопередачи от нагревательного устройства к радиатору в воздух и другие вещества.
Использование
Компьютер
Процессор, видеокарта и т. д. компьютера во время работы выделяют тепло. Радиатор может помочь отвести отходящее тепло, постоянно выделяемое компьютером, чтобы предотвратить перегрев компьютера и повреждение электронных компонентов внутри. Радиатор, используемый для отвода тепла от компьютера, обычно использует вентиляторы или водяное охлаждение. [1] Кроме того, некоторые энтузиасты разгона используют жидкий азот, чтобы помочь компьютеру рассеивать большое количество отходящего тепла, позволяя процессору работать на более высокой частоте.
Холодильник
Основная функция холодильника — охлаждение для сохранения продуктов, поэтому комнатную температуру в коробке необходимо убрать и поддерживать подходящую низкую температуру. Холодильная система обычно состоит из четырех основных компонентов: компрессора, конденсатора, капиллярной трубки или терморасширительного клапана и испарителя. Хладагент – это жидкость, способная кипеть при низкой температуре и низком давлении. Он поглощает тепло при кипячении. Хладагент постоянно циркулирует в холодильной системе. Компрессор увеличивает давление газа хладагента для создания условий сжижения. Проходя через конденсатор, он конденсируется и сжижается с выделением тепла, затем снижает давление и температуру при прохождении через капиллярную трубку, а затем кипит и испаряется, поглощая тепло при прохождении через испаритель. Кроме того, при разработке и использовании холодильных диодов в настоящее время нет сложных механических устройств, но эффективность их низкая, и они используются в небольших холодильниках.
Классификация
Воздушное охлаждение, отвод тепла является наиболее распространенным и очень простым, то есть с помощью вентилятора отводит тепло, поглощенное радиатором. Цена относительно низкая, а установка проста, но она сильно зависит от окружающей среды. Например, повышение температуры сильно повлияет на эффективность рассеивания тепла.
Тепловая трубка – это элемент теплопередачи с чрезвычайно высокой теплопроводностью. Он передает тепло путем испарения и конденсации жидкости в полностью закрытой вакуумной трубке. Он использует принципы жидкости, такие как капиллярная абсорбция, для достижения эффекта, аналогичного охлаждению компрессором холодильника. Он имеет ряд преимуществ, таких как высокая теплопроводность, отличные изотермические свойства, изменчивость плотности теплового потока, реверсивность направления теплового потока, передача тепла на большие расстояния, постоянные температурные характеристики (управляемые тепловые трубки), термодиоды и характеристики термопереключателя, а также Теплообменник, состоящий из тепловых трубок, обладает преимуществами высокой эффективности теплопередачи, компактной конструкции и низкого сопротивления жидкости. Благодаря особым характеристикам теплопередачи, температуру стенки трубы можно контролировать, чтобы избежать коррозии точки росы. Но цена относительно высокая.
Жидкостное охлаждение использует жидкость, циркулирующую под приводом насоса и отводящую тепло от радиатора. По сравнению с воздушным охлаждением оно имеет такие преимущества, как бесшумность, стабильное охлаждение и низкая зависимость от окружающей среды. Но цена жидкостного охлаждения также относительно высока, а установка относительно хлопотна.
Полупроводниковое охлаждение использует кусок полупроводникового материала N-типа и кусок полупроводникового материала P-типа для соединения в электрическую пару. При подключении постоянного тока к этой цепи может осуществляться передача энергии. Ток течет от элемента N-типа к соединению элемента P-типа, поглощая тепло и становясь холодным концом. Ток течет от элемента P-типа к соединению элемента N-типа, выделяя тепло и становясь горячим концом, тем самым создавая эффект теплопроводности. [2]
Компрессорное охлаждение, вдыхая газообразный хладагент с низкой температурой и низким давлением из всасывающей трубы, сжимая его через компрессор, а затем выпуская газообразный хладагент с высокой температурой и высоким давлением в выхлопную трубу, обеспечивая мощность для холодильного цикла, тем самым реализуя холодильный цикл сжатия → конденсации → расширения → испарения (поглощения тепла). Например, кондиционеры и холодильники.
Конечно, большинство из вышеперечисленных типов рассеивания тепла в конечном итоге невозможно отделить от воздушного охлаждения.
