Grzejnik to urządzenie służące do odprowadzania ciepła. Niektóre urządzenia podczas pracy wytwarzają dużo ciepła, którego nadmiar nie może zostać szybko odprowadzony i gromadzi się, generując wysokie temperatury, które mogą uszkodzić pracujący sprzęt. W tej chwili potrzebny jest grzejnik. Grzejnik to warstwa dobrze przewodzącego ciepło przymocowana do urządzenia grzewczego, pełniąca rolę pośrednika. Czasami na bazie czynnika przewodzącego ciepło dodaje się wentylatory i inne rzeczy, aby przyspieszyć efekt rozpraszania ciepła. Czasem jednak rolę złodzieja pełni także grzejnik, jak na przykład grzejnik w lodówce, który na siłę odbiera ciepło, aby osiągnąć temperaturę niższą od temperatury pokojowej.
Zasada działania
Zasada działania grzejnika polega na tym, że ciepło jest generowane przez urządzenie grzewcze i przekazywane do grzejnika, a następnie do powietrza i innych substancji, gdzie ciepło jest przekazywane poprzez wymianę ciepła w termodynamice. Głównymi drogami wymiany ciepła są przewodzenie ciepła, konwekcja ciepła i promieniowanie cieplne. Na przykład, gdy substancje stykają się ze sobą, tak długo jak istnieje różnica temperatur, przenoszenie ciepła będzie zachodzić, dopóki temperatura nie będzie wszędzie taka sama. Grzejnik wykorzystuje ten punkt, na przykład stosując materiały dobrze przewodzące ciepło, cienkie i duże struktury przypominające płetwy, aby zwiększyć powierzchnię styku i prędkość przewodzenia ciepła z urządzenia grzewczego do grzejnika, do powietrza i innych substancji.
Używa
Komputer
Procesor, karta graficzna itp. komputera będą podczas pracy emitować ciepło odpadowe. Chłodnica może pomóc w usuwaniu ciepła odpadowego stale emitowanego przez komputer, aby zapobiec przegrzaniu komputera i uszkodzeniu znajdujących się w nim elementów elektronicznych. Grzejnik używany do odprowadzania ciepła w komputerze zwykle wykorzystuje wentylatory lub chłodzenie wodne. [1] Ponadto niektórzy entuzjaści podkręcania będą używać ciekłego azotu, aby pomóc komputerowi rozproszyć dużą ilość ciepła odpadowego, umożliwiając procesorowi pracę z wyższą częstotliwością.
Lodówka
Podstawową funkcją lodówki jest chłodzenie w celu przechowywania żywności, dlatego należy usunąć temperaturę pokojową w lodówce i utrzymać ją na odpowiednio niskim poziomie. Układ chłodniczy składa się zazwyczaj z czterech podstawowych elementów: sprężarki, skraplacza, rurki kapilarnej lub termicznego zaworu rozprężnego i parownika. Czynnik chłodniczy to ciecz, która może wrzeć w niskiej temperaturze pod niskim ciśnieniem. Pochłania ciepło podczas gotowania. Czynnik chłodniczy krąży w układzie chłodniczym w sposób ciągły. Sprężarka zwiększa ciśnienie gazu czynnika chłodniczego, aby stworzyć warunki skraplania. Przechodząc przez skraplacz, skrapla się i upłynnia, uwalniając ciepło, następnie zmniejsza ciśnienie i temperaturę podczas przechodzenia przez rurkę kapilarną, a następnie wrze i odparowuje, aby pochłonąć ciepło podczas przechodzenia przez parownik. Ponadto rozwój i zastosowanie diod chłodniczych obecnie nie wymaga skomplikowanych urządzeń mechanicznych, ale wydajność jest słaba i jest stosowana w małych lodówkach.
Klasyfikacja
Chłodzenie powietrzem, czyli odprowadzanie ciepła jest najczęstszym i bardzo prostym rozwiązaniem, czyli wykorzystaniem wentylatora do odebrania ciepła pochłoniętego przez chłodnicę. Cena jest stosunkowo niska, a instalacja jest prosta, ale jest w dużym stopniu zależna od środowiska. Na przykład wzrost temperatury znacznie wpłynie na wydajność rozpraszania ciepła.
Rura cieplna to element przenoszący ciepło o wyjątkowo wysokiej przewodności cieplnej. Przekazuje ciepło poprzez odparowanie i skraplanie cieczy w całkowicie zamkniętej rurze próżniowej. Wykorzystuje zasady płynów, takie jak absorpcja kapilarna, aby osiągnąć podobny efekt jak chłodzenie sprężarką chłodniczą. Ma szereg zalet, takich jak wysoka przewodność cieplna, doskonałe właściwości izotermiczne, zmienność gęstości strumienia ciepła, odwracalność kierunku przepływu ciepła, przenoszenie ciepła na duże odległości, charakterystyka stałej temperatury (sterowane rurki cieplne), diody termiczne i wydajność przełącznika termicznego oraz wymiennik ciepła składający się z rurek cieplnych ma zalety wysokiej wydajności wymiany ciepła, zwartej konstrukcji i niskiego oporu płynu. Dzięki specjalnym właściwościom przenoszenia ciepła można kontrolować temperaturę ścianki rury, aby uniknąć korozji w punkcie rosy. Ale cena jest stosunkowo wysoka.
Chłodzenie cieczą wykorzystuje ciecz, która krąży pod napędem pompy, aby odebrać ciepło chłodnicy. W porównaniu z chłodzeniem powietrzem ma zalety ciszy, stabilnego chłodzenia i małej zależności od środowiska. Ale cena chłodzenia cieczą jest również stosunkowo wysoka, a instalacja jest stosunkowo kłopotliwa.
W chłodnictwie półprzewodnikowym wykorzystuje się kawałek materiału półprzewodnikowego typu N i kawałek materiału półprzewodnikowego typu P do połączenia w parę elektryczną. Kiedy do tego obwodu zostanie podłączony prąd stały, może nastąpić transfer energii. Prąd przepływa od elementu typu N do złącza elementu typu P, aby pochłonąć ciepło i stać się zimnym końcem. Prąd przepływa od elementu typu P do złącza elementu typu N, aby uwolnić ciepło i stać się gorącym końcem, generując w ten sposób efekt przewodzenia ciepła. [2]
Chłodzenie sprężarki, wdychanie niskotemperaturowego i pod niskim ciśnieniem czynnika chłodniczego z rury ssącej, sprężanie go przez sprężarkę, a następnie odprowadzanie czynnika chłodniczego o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem do rury wydechowej, zapewniając moc dla cyklu chłodniczego, realizując w ten sposób cykl chłodniczy: kompresja → kondensacja → ekspansja → parowanie (absorpcja ciepła). Takie jak klimatyzatory i lodówki.
Oczywiście większości powyższych typów odprowadzania ciepła nie da się ostatecznie oddzielić od chłodzenia powietrzem.
