Radiátor je zařízení sloužící k odvodu tepla. Některá zařízení generují při práci velké množství tepla a toto přebytečné teplo nelze rychle odvést a hromadí se za vzniku vysokých teplot, které mohou poškodit pracovní zařízení. V této době je potřeba radiátor. Radiátor je vrstva dobrého teplovodivého média připojená k topnému zařízení, která hraje roli prostředníka. Někdy se na základě teplovodivého média přidávají ventilátory a další věci, aby se urychlil efekt odvodu tepla. Někdy ale radiátor hraje i roli lupiče, jako třeba radiátor ledničky, který násilně odebírá teplo, aby dosáhl teploty nižší než pokojová.
Princip fungování
Princip činnosti radiátoru spočívá v tom, že teplo je generováno z topného zařízení a předáváno do radiátoru a následně do vzduchu a dalších látek, kde je teplo přenášeno přenosem tepla v termodynamice. Hlavními způsoby přenosu tepla jsou vedení tepla, konvekce tepla a sálání tepla. Například, když se látky dostanou do vzájemného kontaktu, pokud existuje teplotní rozdíl, dojde k přenosu tepla, dokud nebude teplota všude stejná. Radiátor využívá tohoto bodu, jako je použití dobře tepelně vodivých materiálů, tenkých a velkých žebrovitých struktur ke zvýšení kontaktní plochy a rychlosti vedení tepla z topného zařízení do radiátoru do vzduchu a dalších látek.
Použití
Počítač
CPU, grafická karta atd. v počítači budou při běhu vydávat odpadní teplo. Radiátor může pomoci odstranit odpadní teplo, které nepřetržitě vyzařuje počítač, aby se zabránilo přehřátí počítače a poškození elektronických součástí uvnitř. Radiátor používaný pro odvod tepla počítače obvykle využívá ventilátory nebo vodní chlazení. [1] Někteří nadšenci do přetaktování navíc budou pomocí kapalného dusíku pomáhat počítači odvádět velké množství odpadního tepla, což umožňuje procesoru pracovat na vyšší frekvenci.
Lednička
Základní funkcí chladničky je chlazení pro uchování potravin, proto je třeba v boxu odstranit pokojovou teplotu a udržovat ji na vhodně nízké teplotě. Chladicí systém se obecně skládá ze čtyř základních součástí: kompresor, kondenzátor, kapilární trubice nebo tepelný expanzní ventil a výparník. Chladivo je kapalina, která se může při nízké teplotě pod nízkým tlakem vařit. Při varu absorbuje teplo. Chladivo nepřetržitě cirkuluje v chladicím systému. Kompresor zvyšuje tlak plynu v chladivu, aby se vytvořily podmínky zkapalňování. Při průchodu kondenzátorem kondenzuje a zkapalňuje, aby se uvolnilo teplo, pak při průchodu kapilárou snižuje tlak a teplotu a poté se vaří a odpařuje, aby při průchodu výparníkem absorbovalo teplo. Kromě toho vývoj a použití chladicích diod v dnešní době nemá žádná složitá mechanická zařízení, ale účinnost je špatná a používají se v malých chladničkách.
Klasifikace
Chlazení vzduchem, odvod tepla je nejběžnější a velmi jednoduchý, to znamená pomocí ventilátoru odebírat teplo absorbované chladičem. Cena je relativně nízká a instalace jednoduchá, ale velmi závislá na prostředí. Například výkon odvádění tepla bude značně ovlivněn, když teplota vzroste.
Tepelná trubice je prvek pro přenos tepla s extrémně vysokou tepelnou vodivostí. Přenáší teplo odpařováním a kondenzací kapaliny ve zcela uzavřené vakuové trubici. Využívá principy kapalin, jako je kapilární absorpce k dosažení podobného efektu jako chlazení kompresorem chladničky. Má řadu výhod, jako je vysoká tepelná vodivost, vynikající izotermické vlastnosti, variabilita hustoty tepelného toku, reverzibilita směru tepelného toku, přenos tepla na velkou vzdálenost, charakteristika konstantní teploty (ovladatelné tepelné trubice), tepelné diody a výkon tepelného spínače a výměník tepla složený z tepelných trubic má výhody vysoké účinnosti přenosu tepla, kompaktní konstrukce a nízkého odporu vůči tekutinám. Díky speciálním vlastnostem přenosu tepla lze teplotu stěny potrubí regulovat, aby se zabránilo korozi rosného bodu. Cena je ale poměrně vysoká.
Kapalinové chlazení využívá kapalinu, která cirkuluje pod pohonem čerpadla, aby odebírala teplo radiátoru. Oproti vzduchovému chlazení má výhody tichosti, stabilního chlazení a nízké závislosti na prostředí. Ale cena kapalinového chlazení je také poměrně vysoká a instalace je poměrně problematická.
Chlazení polovodičů využívá kus polovodičového materiálu typu N a kus polovodičového materiálu typu P pro připojení do elektrického páru. Když je do tohoto obvodu zapojen stejnosměrný proud, může dojít k přenosu energie. Proud teče z prvku typu N do spoje prvku typu P, aby absorboval teplo a stal se studeným koncem. Proud teče z prvku typu P do spoje prvku typu N, aby uvolnil teplo a stal se horkým koncem, čímž se vytváří efekt vedení tepla. [2]
Chlazení kompresorem, vdechování nízkoteplotního a nízkotlakého chladiva ze sacího potrubí, jeho stlačování kompresorem a následné vypouštění vysokoteplotního a vysokotlakého chladiva do výfukového potrubí, které poskytuje energii pro chladicí cyklus, čímž se realizuje chladící cyklus komprese → kondenzace → expanze → vypařování (absorpce tepla). Jako jsou klimatizace a ledničky.
Většinu výše uvedených typů odvodu tepla samozřejmě nelze oddělit od chlazení vzduchem.
