Što je aktivno hlađenje?

Sustavi za hlađenje vitalni su dio mnogih aspekata modernog društva, uključujući automobile, računala i zgrade. Sustavi hlađenja općenito se dijele na dvije vrste: aktivne i pasivne. Aktivno hlađenje je vrsta prijenosa topline koja koristi uređaje s pogonom kao što su ventilatori ili pumpe. Pasivno hlađenje prenosi toplinu bez korištenja dodatne energije.
Aktivna rješenja hlađenja uobičajena su u suvremenom društvu. Ovi sustavi rade tako da koriste energiju kako bi utjecali na neku vrstu prijenosa topline, obično vođenjem ili konvekcijom. Kondukcija nastaje kada se toplinska energija izjednači između atoma različitih energetskih razina. Dovođenje vode do ključanja preko električnog oka uobičajen je primjer vodljivosti. Konvekcija se događa kada se toplija tvar odmakne od izvora topline, kao kada se vrući zrak uzdiže iznad grijača.

Jedna svakodnevna upotreba aktivnog hlađenja je sustav koji održava rad motora automobila. Unutarnje izgaranje stvara veliku količinu topline i, bez hlađenja, motor automobila bi se brzo zaustavio. Kako bi motor ostao hladan, voda pomiješana s rashladnom tekućinom pumpa se kroz motorni prostor, gdje apsorbira toplinu vođenjem. Pregrijana voda se zatim pumpa u radijator kako bi se ohladila strujom zraka. Ovo je aktivno rješenje za hlađenje zbog energije koju koristi vodena pumpa.

Drugi primjer aktivnog hlađenja je sustav klima uređaja (AC) u domu ili uredu. Iako ovi sustavi mogu koristiti različite osnovne dizajne, većina hlađenja izmjeničnom strujom radi hlađenjem zraka i korištenjem ventilatora koji ga probijaju kroz zgradu. Ovaj proces prisilne konvekcije jedan je od najčešće korištenih aktivnih metoda hlađenja.

Mnogi aktivni rashladni sustavi rade u tandemu s pasivnim rashladnim elementima kako bi djelovali učinkovitije. Na primjer, pasivni hladnjak se koristi za prijenos topline s procesora računala. Kako toplina zrači kroz hladnjak, ventilator puše zrak oko sudopera kako bi bio hladniji. Dodatni ventilatori obično kruže zrak kroz kućište računala tako da se zagrijani zrak istiskuje izvan sustava. Ova vrsta hlađenja koristi se u mnogim uređajima potrošačke elektronike i jedan je od razloga zašto su ti uređaji često tako glasni.

Nova tehnologija stavlja naglasak na rješenja za pasivno hlađenje, jer ti sustavi općenito troše manje energije. Mnoge nove zgrade imaju značajke dizajna koje omogućuju prirodni prijenos topline umjesto korištenja ventilatora ili AC. Dobar primjer za to su otvori na grebenu u odnosu na ventilatore na tavanu u kući. Grebenski otvori za ventilaciju omogućuju izlazak topline iz tavanskog prostora bez upotrebe dodatne energije za napajanje lopatice ventilatora. Pasivni sustavi često mogu uštedjeti i novac i energiju u usporedbi s aktivnim sustavima hlađenja.