Un radiatore è un dispositivo utilizzato per dissipare il calore. Alcuni dispositivi generano molto calore durante il funzionamento e questo calore in eccesso non può essere dissipato rapidamente e si accumula generando temperature elevate, che potrebbero danneggiare le apparecchiature di lavoro. In questo momento è necessario un radiatore. Un radiatore è uno strato di buon mezzo conduttore di calore collegato al dispositivo di riscaldamento, che svolge il ruolo di intermediario. A volte vengono aggiunti ventilatori e altri elementi in base al mezzo conduttore di calore per accelerare l'effetto di dissipazione del calore. Ma a volte il radiatore svolge anche il ruolo di ladro, come il radiatore di un frigorifero, che estrae forzatamente il calore per raggiungere una temperatura inferiore a quella ambiente.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento del radiatore è che il calore viene generato dal dispositivo di riscaldamento e trasferito al radiatore e quindi all'aria e ad altre sostanze, dove il calore viene trasferito tramite trasferimento di calore in termodinamica. Le principali modalità di trasferimento del calore sono la conduzione del calore, la convezione del calore e l'irraggiamento del calore. Ad esempio, quando le sostanze entrano in contatto tra loro, finché esiste una differenza di temperatura, il trasferimento di calore avverrà finché la temperatura non sarà la stessa ovunque. Il radiatore trae vantaggio da questo punto, ad esempio utilizzando buoni materiali conduttivi termici, strutture sottili e grandi a forma di aletta per aumentare l'area di contatto e la velocità di conduzione del calore dal dispositivo di riscaldamento al radiatore all'aria e ad altre sostanze.
Usi
Computer
La CPU, la scheda grafica, ecc. del computer emettono calore disperso durante il funzionamento. Il radiatore può aiutare a rimuovere il calore disperso emesso continuamente dal computer per evitare che il computer si surriscaldi e danneggi i componenti elettronici al suo interno. Il radiatore utilizzato per la dissipazione del calore del computer utilizza solitamente ventole o raffreddamento ad acqua. [1] Inoltre, alcuni appassionati di overclock utilizzeranno l'azoto liquido per aiutare il computer a dissipare una grande quantità di calore disperso, consentendo al processore di funzionare a una frequenza più elevata.
Frigorifero
La funzione fondamentale di un frigorifero è quella di raffreddare per conservare gli alimenti, quindi la temperatura ambiente nella scatola deve essere rimossa e mantenuta a una temperatura bassa adeguata. Il sistema di refrigerazione è generalmente composto da quattro componenti base: compressore, condensatore, tubo capillare o valvola di espansione termica ed evaporatore. Il refrigerante è un liquido che può bollire a bassa temperatura a bassa pressione. Assorbe il calore durante l'ebollizione. Il refrigerante circola continuamente nel sistema di refrigerazione. Il compressore aumenta la pressione del gas del refrigerante per creare condizioni di liquefazione. Quando passa attraverso il condensatore, si condensa e si liquefa per rilasciare calore, quindi riduce la pressione e la temperatura quando passa attraverso il tubo capillare, quindi bolle e vaporizza per assorbire calore quando passa attraverso l'evaporatore. Inoltre, lo sviluppo e l'uso dei diodi di refrigerazione al giorno d'oggi non prevedono dispositivi meccanici complessi, ma l'efficienza è scarsa e vengono utilizzati nei piccoli frigoriferi.
Classificazione
Il raffreddamento ad aria, la dissipazione del calore è la soluzione più comune e molto semplice, ovvero utilizzare una ventola per togliere il calore assorbito dal radiatore. Il prezzo è relativamente basso e l'installazione è semplice, ma dipende fortemente dall'ambiente. Ad esempio, le prestazioni di dissipazione del calore saranno notevolmente influenzate dall'aumento della temperatura.
Il tubo di calore è un elemento di trasferimento del calore con conduttività termica estremamente elevata. Trasferisce il calore evaporando e condensando il liquido in un tubo a vuoto completamente chiuso. Utilizza principi fluidi come l'assorbimento capillare per ottenere un effetto simile alla refrigerazione del compressore del frigorifero. Presenta una serie di vantaggi quali elevata conduttività termica, eccellenti proprietà isotermiche, variabilità della densità del flusso di calore, reversibilità della direzione del flusso di calore, trasferimento di calore a lunga distanza, caratteristiche di temperatura costante (tubi di calore controllabili), diodi termici e prestazioni dell'interruttore termico e lo scambiatore di calore composto da tubi di calore presenta i vantaggi di un'elevata efficienza di trasferimento del calore, di una struttura compatta e di una bassa resistenza ai fluidi. Grazie alle sue speciali caratteristiche di trasferimento del calore, la temperatura della parete del tubo può essere controllata per evitare la corrosione del punto di rugiada. Ma il prezzo è relativamente alto.
Il raffreddamento a liquido utilizza il liquido per circolare sotto l'azionamento di una pompa per eliminare il calore del radiatore. Rispetto al raffreddamento ad aria, presenta i vantaggi di silenziosità, raffreddamento stabile e bassa dipendenza dall'ambiente. Ma anche il prezzo del raffreddamento a liquido è relativamente alto e l’installazione è relativamente problematica.
La refrigerazione a semiconduttore utilizza un pezzo di materiale semiconduttore di tipo N e un pezzo di materiale semiconduttore di tipo P per connettersi in una coppia elettrica. Quando una corrente continua è collegata a questo circuito, è possibile generare un trasferimento di energia. La corrente scorre dall'elemento di tipo N al giunto dell'elemento di tipo P per assorbire il calore e diventare l'estremità fredda. La corrente scorre dall'elemento di tipo P al giunto dell'elemento di tipo N per rilasciare calore e diventare l'estremità calda, generando così un effetto di conduzione del calore. [2]
Refrigerazione con compressore, inalando gas refrigerante a bassa temperatura e bassa pressione dal tubo di aspirazione, comprimendolo attraverso il compressore e quindi scaricando gas refrigerante ad alta temperatura e alta pressione nel tubo di scarico, fornendo energia per il ciclo di refrigerazione, realizzando così il ciclo frigorifero di compressione → condensazione → espansione → evaporazione (assorbimento di calore). Come condizionatori e frigoriferi.
Naturalmente, la maggior parte dei tipi di dissipazione del calore sopra menzionati non possono essere separati dal raffreddamento ad aria.
