Το καλοριφέρ είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη διάχυση της θερμότητας. Ορισμένες συσκευές παράγουν πολλή θερμότητα όταν λειτουργούν και αυτή η περίσσεια θερμότητας δεν μπορεί να διαλυθεί γρήγορα και συσσωρεύεται για να δημιουργήσει υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες μπορεί να βλάψουν τον εξοπλισμό εργασίας. Αυτή τη στιγμή χρειάζεται καλοριφέρ. Το καλοριφέρ είναι ένα στρώμα καλού θερμοαγώγιμου μέσου που συνδέεται με τη συσκευή θέρμανσης, που παίζει το ρόλο του μεσάζοντα. Μερικές φορές, οι ανεμιστήρες και άλλα πράγματα προστίθενται με βάση το θερμοαγώγιμο μέσο για να επιταχυνθεί το φαινόμενο απαγωγής θερμότητας. Μερικές φορές όμως το καλοριφέρ παίζει και το ρόλο του ληστή, όπως το καλοριφέρ ενός ψυγείου, το οποίο εξάγει με τη βία θερμότητα για να πετύχει θερμοκρασία χαμηλότερη από τη θερμοκρασία δωματίου.
Αρχή λειτουργίας
Η αρχή λειτουργίας του καλοριφέρ είναι ότι η θερμότητα παράγεται από τη συσκευή θέρμανσης και μεταφέρεται στο ψυγείο και στη συνέχεια στον αέρα και άλλες ουσίες, όπου η θερμότητα μεταφέρεται μέσω μεταφοράς θερμότητας στη θερμοδυναμική. Οι κύριοι τρόποι μεταφοράς θερμότητας είναι η αγωγιμότητα της θερμότητας, η μεταφορά θερμότητας και η ακτινοβολία θερμότητας. Για παράδειγμα, όταν οι ουσίες έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, εφόσον υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας, η μεταφορά θερμότητας θα συμβεί έως ότου η θερμοκρασία είναι η ίδια παντού. Το ψυγείο εκμεταλλεύεται αυτό το σημείο, όπως η χρήση καλών θερμικά αγώγιμων υλικών, λεπτών και μεγάλων πτερυγίων δομών για να αυξήσει την περιοχή επαφής και την ταχύτητα αγωγιμότητας θερμότητας από τη συσκευή θέρμανσης στο ψυγείο στον αέρα και άλλες ουσίες.
Χρήσεις
Ηλεκτρονικός υπολογιστής
Η CPU, η κάρτα γραφικών κ.λπ. στον υπολογιστή θα εκπέμπουν χαμένη θερμότητα κατά τη λειτουργία. Το ψυγείο μπορεί να βοηθήσει στην απομάκρυνση της άχρηστης θερμότητας που εκπέμπεται συνεχώς από τον υπολογιστή για να αποτρέψει την υπερθέρμανση του υπολογιστή και την καταστροφή των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στο εσωτερικό του. Το καλοριφέρ που χρησιμοποιείται για την απαγωγή θερμότητας του υπολογιστή χρησιμοποιεί συνήθως ανεμιστήρες ή ψύξη νερού. [1] Επιπλέον, ορισμένοι λάτρεις του overclocking θα χρησιμοποιήσουν υγρό άζωτο για να βοηθήσουν τον υπολογιστή να διαχέει μεγάλη ποσότητα απορριπτόμενης θερμότητας, επιτρέποντας στον επεξεργαστή να λειτουργεί σε υψηλότερη συχνότητα.
Ψυγείο
Η βασική λειτουργία ενός ψυγείου είναι να κρυώνει για να συντηρεί τα τρόφιμα, επομένως η θερμοκρασία δωματίου στο κουτί πρέπει να αφαιρείται και να διατηρείται σε κατάλληλη χαμηλή θερμοκρασία. Το σύστημα ψύξης αποτελείται γενικά από τέσσερα βασικά στοιχεία: συμπιεστή, συμπυκνωτή, τριχοειδές σωλήνα ή βαλβίδα θερμικής εκτόνωσης και εξατμιστή. Το ψυκτικό είναι ένα υγρό που μπορεί να βράσει σε χαμηλή θερμοκρασία υπό χαμηλή πίεση. Απορροφά τη θερμότητα όταν βράζει. Το ψυκτικό κυκλοφορεί συνεχώς στο σύστημα ψύξης. Ο συμπιεστής αυξάνει την πίεση αερίου του ψυκτικού μέσου για να δημιουργήσει συνθήκες υγροποίησης. Όταν διέρχεται από τον συμπυκνωτή, συμπυκνώνεται και υγροποιείται για να απελευθερώσει θερμότητα, στη συνέχεια μειώνει την πίεση και τη θερμοκρασία όταν διέρχεται από τον τριχοειδές σωλήνα και στη συνέχεια βράζει και εξατμίζεται για να απορροφήσει θερμότητα όταν διέρχεται από τον εξατμιστή. Επιπλέον, η ανάπτυξη και η χρήση των διόδων ψύξης στις μέρες μας δεν έχουν πολύπλοκες μηχανικές συσκευές, αλλά η απόδοση είναι χαμηλή και χρησιμοποιείται σε μικρά ψυγεία.
Ταξινόμηση
Η ψύξη του αέρα, η απαγωγή θερμότητας είναι η πιο κοινή και πολύ απλή, δηλαδή η χρήση ανεμιστήρα για την απομάκρυνση της θερμότητας που απορροφάται από το ψυγείο. Η τιμή είναι σχετικά χαμηλή και η εγκατάσταση είναι απλή, αλλά εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον. Για παράδειγμα, η απόδοση της απαγωγής θερμότητας θα επηρεαστεί σε μεγάλο βαθμό όταν η θερμοκρασία αυξηθεί.
Ο σωλήνας θερμότητας είναι ένα στοιχείο μεταφοράς θερμότητας με εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Μεταφέρει θερμότητα με εξάτμιση και συμπύκνωση του υγρού σε έναν πλήρως κλειστό σωλήνα κενού. Χρησιμοποιεί αρχές υγρών όπως η τριχοειδική απορρόφηση για να επιτύχει παρόμοιο αποτέλεσμα με την ψύξη του συμπιεστή ψυγείου. Έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα όπως υψηλή θερμική αγωγιμότητα, εξαιρετικές ισοθερμικές ιδιότητες, μεταβλητότητα πυκνότητας ροής θερμότητας, αναστρεψιμότητα της κατεύθυνσης ροής θερμότητας, μεταφορά θερμότητας σε μεγάλες αποστάσεις, χαρακτηριστικά σταθερής θερμοκρασίας (ελεγχόμενοι σωλήνες θερμότητας), θερμικές διόδους και απόδοση θερμικού διακόπτη και ο εναλλάκτης θερμότητας που αποτελείται από σωλήνες θερμότητας έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης μεταφοράς θερμότητας, της συμπαγούς δομής και της χαμηλής αντίστασης στα υγρά. Λόγω των ειδικών χαρακτηριστικών μεταφοράς θερμότητας, η θερμοκρασία του τοιχώματος του σωλήνα μπορεί να ελεγχθεί για να αποφευχθεί η διάβρωση του σημείου δρόσου. Αλλά η τιμή είναι σχετικά υψηλή.
Η υγρή ψύξη χρησιμοποιεί υγρό για να κυκλοφορεί κάτω από την κίνηση μιας αντλίας για να απομακρύνει τη θερμότητα του ψυγείου. Σε σύγκριση με την ψύξη αέρα, έχει τα πλεονεκτήματα της ησυχίας, της σταθερής ψύξης και της χαμηλής εξάρτησης από το περιβάλλον. Αλλά η τιμή της υγρής ψύξης είναι επίσης σχετικά υψηλή και η εγκατάσταση είναι σχετικά ενοχλητική.
Η ψύξη ημιαγωγών χρησιμοποιεί ένα κομμάτι υλικού ημιαγωγού τύπου Ν και ένα κομμάτι υλικού ημιαγωγού τύπου P για σύνδεση σε ένα ηλεκτρικό ζεύγος. Όταν συνδέεται ένα ρεύμα συνεχούς ρεύματος σε αυτό το κύκλωμα, μπορεί να δημιουργηθεί μεταφορά ενέργειας. Το ρεύμα ρέει από το στοιχείο τύπου Ν στην ένωση του στοιχείου τύπου P για να απορροφήσει θερμότητα και να γίνει το ψυχρό άκρο. Το ρεύμα ρέει από το στοιχείο τύπου Ρ στην ένωση του στοιχείου τύπου Ν για να απελευθερώσει θερμότητα και να γίνει το θερμό άκρο, δημιουργώντας έτσι ένα φαινόμενο αγωγιμότητας θερμότητας. [2]
Ψύξη συμπιεστή, εισπνοή ψυκτικού αερίου χαμηλής θερμοκρασίας και χαμηλής πίεσης από τον σωλήνα αναρρόφησης, συμπίεση του μέσω του συμπιεστή και στη συνέχεια εκκένωση ψυκτικού αερίου υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης στον σωλήνα εξάτμισης, παρέχοντας ισχύ για τον κύκλο ψύξης, συνειδητοποιώντας έτσι ο κύκλος ψύξης συμπίεσης → συμπύκνωσης → διαστολής → εξάτμισης (απορρόφηση θερμότητας). Όπως κλιματιστικά και ψυγεία.
Φυσικά, οι περισσότεροι από τους παραπάνω τύπους απαγωγής θερμότητας δεν μπορούν τελικά να διαχωριστούν από την ψύξη με αέρα.
