Kaj je aktivno hlajenje?

Hladilni sistemi so pomemben del številnih vidikov sodobne družbe, vključno z avtomobili, računalniki in zgradbami. Hladilni sistemi so na splošno razdeljeni na dve vrsti: aktivni in pasivni. Aktivno hlajenje je vrsta prenosa toplote, ki uporablja naprave na pogon, kot so ventilatorji ali črpalke. Pasivno hlajenje prenaša toploto brez uporabe dodatne energije.
Aktivne hladilne rešitve so v sodobni družbi običajne. Ti sistemi delujejo tako, da uporabljajo energijo za vpliv na nekakšen prenos toplote, običajno s prevodnostjo ali konvekcijo. Do prevodnosti pride, ko se toplotna energija izenači med atomi različnih energijskih nivojev. Pogost primer prevodnosti je, da voda zavre nad električnim očesom. Konvekcija se zgodi, ko se toplejša snov odmakne od vira toplote, kot ko se vroč zrak dvigne nad grelnik.

Ena vsakodnevna uporaba aktivnega hlajenja je sistem, ki vzdržuje delovanje avtomobilskega motorja. Notranje zgorevanje proizvaja veliko toplote in brez hlajenja bi se avtomobilski motor hitro zagozdil. Da se motor ohladi, se voda, pomešana s hladilno tekočino, črpa skozi motorni prostor, kjer s prevodnostjo absorbira toploto. Pregreta voda se nato črpa v radiator, da se ohladi z zračnim tokom. To je aktivna hladilna rešitev zaradi energije, ki jo porabi vodna črpalka.

Drug primer aktivnega hlajenja je klimatska naprava (AC) v domu ali pisarni. Čeprav lahko ti sistemi uporabljajo različne osnovne zasnove, večina hlajenja z izmeničnim tokom deluje tako, da ohlaja zrak in z uporabo ventilatorjev ga potisne skozi zgradbo. Ta proces prisilne konvekcije je eden najpogosteje uporabljenih aktivnih načinov hlajenja.

Številni aktivni hladilni sistemi delujejo v tandemu s pasivnimi hladilnimi elementi za učinkovitejše delovanje. Na primer, pasivni hladilnik se uporablja za prenos toplote stran od računalniškega procesorja. Ko toplota seva skozi hladilno telo, ventilator piha zrak okoli umivalnika, da ostane hladnejši. Dodatni ventilatorji običajno krožijo zrak skozi ohišje računalnika, tako da se ogret zrak potisne izven sistema. Ta vrsta hlajenja se uporablja v številnih napravah zabavne elektronike in je eden od razlogov, zakaj so te naprave pogosto tako glasne.

Nova tehnologija daje poudarek na rešitvah pasivnega hlajenja, saj ti sistemi običajno porabijo manj energije. Številne nove stavbe imajo oblikovne značilnosti, ki omogočajo naraven prenos toplote namesto uporabe ventilatorjev ali AC. Dober primer za to so grebenski zračniki v primerjavi s podstrešnimi ventilatorji v domu. Prezračevalne odprtine omogočajo, da toplota uide iz podstrešnega prostora, ne da bi pri tem porabili dodatno energijo za napajanje lopatice ventilatorja. Pasivni sistemi lahko pogosto prihranijo tako pri denarju kot pri energiji v primerjavi z aktivnimi hladilnimi sistemi.