Ein Heizkörper ist ein Gerät zur Wärmeableitung. Manche Geräte erzeugen im Betrieb viel Wärme. Diese überschüssige Wärme kann nicht schnell abgeführt werden und staut sich zu hohen Temperaturen auf, die zu Schäden an der Arbeitsausrüstung führen können. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Kühler benötigt. Ein Heizkörper ist eine Schicht aus gut wärmeleitendem Medium, die am Heizgerät befestigt ist und die Rolle eines Vermittlers übernimmt. Manchmal werden auf Basis des wärmeleitenden Mediums Lüfter und andere Dinge hinzugefügt, um den Wärmeableitungseffekt zu beschleunigen. Aber manchmal spielt der Heizkörper auch die Rolle eines Räubers, etwa der Heizkörper eines Kühlschranks, der zwangsweise Wärme entzieht, um eine Temperatur zu erreichen, die unter der Raumtemperatur liegt.
Funktionsprinzip
Das Funktionsprinzip des Heizkörpers besteht darin, dass vom Heizgerät Wärme erzeugt und auf den Heizkörper und dann auf die Luft und andere Substanzen übertragen wird, wo die Wärme durch Wärmeübertragung in der Thermodynamik übertragen wird. Die Hauptarten der Wärmeübertragung sind Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung. Wenn beispielsweise Stoffe miteinander in Kontakt kommen, findet bei einem Temperaturunterschied eine Wärmeübertragung statt, bis die Temperatur überall gleich ist. Der Heizkörper macht sich diesen Punkt zunutze, indem er beispielsweise gut wärmeleitende Materialien, dünne und große flossenartige Strukturen verwendet, um die Kontaktfläche und die Wärmeleitungsgeschwindigkeit vom Heizgerät zum Heizkörper zur Luft und zu anderen Substanzen zu erhöhen.
Verwendungsmöglichkeiten
Computer
Die CPU, Grafikkarte usw. im Computer geben beim Betrieb Abwärme ab. Der Kühler kann dazu beitragen, die kontinuierlich vom Computer abgegebene Abwärme abzuleiten, um zu verhindern, dass der Computer überhitzt und die elektronischen Komponenten im Inneren beschädigt werden. Der zur Wärmeableitung des Computers verwendete Kühler verwendet normalerweise Lüfter oder Wasserkühlung. [1] Darüber hinaus verwenden einige Übertaktungsbegeisterte flüssigen Stickstoff, um dem Computer dabei zu helfen, eine große Menge an Abwärme abzuleiten, sodass der Prozessor mit einer höheren Frequenz arbeiten kann.
Kühlschrank
Die Grundfunktion eines Kühlschranks besteht darin, Lebensmittel zu kühlen, um sie haltbar zu machen. Daher muss die Raumtemperatur in der Box entfernt und auf einer angemessen niedrigen Temperatur gehalten werden. Das Kühlsystem besteht im Allgemeinen aus vier Grundkomponenten: Kompressor, Kondensator, Kapillarrohr oder thermisches Expansionsventil und Verdampfer. Kältemittel ist eine Flüssigkeit, die bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck sieden kann. Beim Kochen nimmt es Wärme auf. Das Kältemittel zirkuliert kontinuierlich im Kühlsystem. Der Kompressor erhöht den Gasdruck des Kältemittels, um Verflüssigungsbedingungen zu schaffen. Beim Durchgang durch den Kondensator kondensiert und verflüssigt es sich, um Wärme freizusetzen, verringert dann den Druck und die Temperatur beim Durchgang durch das Kapillarrohr und siedet und verdampft, um beim Durchgang durch den Verdampfer Wärme zu absorbieren. Darüber hinaus gibt es bei der Entwicklung und Verwendung von Kühldioden heutzutage keine komplexen mechanischen Geräte, aber der Wirkungsgrad ist schlecht und wird in kleinen Kühlschränken verwendet.
Einstufung
Luftkühlung und Wärmeableitung sind die gebräuchlichste und einfachste Methode, d. h. die vom Kühler aufgenommene Wärme wird mithilfe eines Lüfters abgeführt. Der Preis ist relativ niedrig und die Installation einfach, hängt jedoch stark von der Umgebung ab. Beispielsweise wird die Wärmeableitungsleistung stark beeinträchtigt, wenn die Temperatur steigt.
Heatpipe ist ein Wärmeübertragungselement mit extrem hoher Wärmeleitfähigkeit. Es überträgt Wärme, indem es die Flüssigkeit in einer vollständig geschlossenen Vakuumröhre verdampft und kondensiert. Es nutzt Fluidprinzipien wie die Kapillarabsorption, um einen ähnlichen Effekt wie die Kompressorkühlung im Kühlschrank zu erzielen. Es verfügt über eine Reihe von Vorteilen wie hohe Wärmeleitfähigkeit, hervorragende isotherme Eigenschaften, Variabilität der Wärmeflussdichte, Umkehrbarkeit der Wärmeflussrichtung, Wärmeübertragung über große Entfernungen, konstante Temperatureigenschaften (steuerbare Wärmerohre), thermische Dioden und thermische Schalterleistung usw Der aus Wärmerohren bestehende Wärmetauscher bietet die Vorteile einer hohen Wärmeübertragungseffizienz, einer kompakten Struktur und eines geringen Flüssigkeitswiderstands. Aufgrund seiner besonderen Wärmeübertragungseigenschaften kann die Temperatur der Rohrwand kontrolliert werden, um Taupunktkorrosion zu vermeiden. Aber der Preis ist relativ hoch.
Bei der Flüssigkeitskühlung zirkuliert Flüssigkeit unter dem Antrieb einer Pumpe, um die Wärme vom Kühler abzuführen. Im Vergleich zur Luftkühlung bietet sie die Vorteile von Geräuschlosigkeit, stabiler Kühlung und geringer Abhängigkeit von der Umgebung. Aber auch der Preis der Flüssigkeitskühlung ist relativ hoch und die Installation relativ aufwändig.
Bei der Halbleiterkühlung werden ein Stück N-Typ-Halbleitermaterial und ein Stück P-Typ-Halbleitermaterial zu einem elektrischen Paar verbunden. Wenn in diesem Stromkreis ein Gleichstrom angeschlossen wird, kann eine Energieübertragung erzeugt werden. Der Strom fließt vom N-Typ-Element zur Verbindungsstelle des P-Typ-Elements, um Wärme zu absorbieren und zum kalten Ende zu werden. Der Strom fließt vom P-Typ-Element zur Verbindungsstelle des N-Typ-Elements, um Wärme abzugeben und zum heißen Ende zu werden, wodurch ein Wärmeleitungseffekt erzeugt wird. [2]
Kompressorkühlung, Einatmen von Kältemittelgas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck aus dem Saugrohr, Komprimieren durch den Kompressor und anschließendes Ablassen von Kältemittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck in das Abgasrohr, wodurch Strom für den Kühlkreislauf bereitgestellt und so realisiert wird der Kältekreislauf aus Kompression → Kondensation → Expansion → Verdampfung (Wärmeaufnahme). Wie Klimaanlagen und Kühlschränke.
Natürlich lassen sich die meisten der oben genannten Wärmeableitungsarten letztlich nicht von der Luftkühlung trennen.
