Was ist Konvektionskühlung?
Konvektionskühlung ist eine Wärmeübertragung, die aus einer Flüssigkeitsbewegung auftritt.Sowohl Flüssigkeiten als auch Gase können Konvektionskühlung aufweisen, und der Effekt kann natürlich oder erzwungen werden.Die natürliche Abkühlung erfolgt aus der Wärmeübertragung aufgrund von Änderungen der Dichte der Flüssigkeit, wie z. B. heißer Luft und kühlerer Luft sinken.Zwangskonvektion tritt auf, wenn eine externe Kraft hinzugefügt wird, um die Flüssigkeit zu bewegen, z. B. ein Lüfter, der Luft bewegt, oder ein Löffel, das eine Flüssigkeit rührt.
Wärmeübertragung erfolgt hauptsächlich aus Leitung und Konvektion.Leitung ist eine Wärmeübertragung durch ein Material ohne Bewegung des Materials.Ein Beispiel für die Leitung ist eine Metallpfanne, die von einer Flamme auf einem Gasherd erhitzt wird.Die Gasflamme erwärmt die Unterseite der Pfanne, und die Leitung überträgt die Wärme auf den Rest der Pfanne.Wenn die Hitze ausgeschaltet ist, kühlt die Konvektion die Pfanne, während die Wärme überträgt und über die Luft um die Pfanne steigt.
Die natürliche Konvektionskühlung tritt in der Erdatmosphäre und in der Ozeane auf.Luft wird durch die Erwärmung des Landes erhitzt und steigt.Wenn die Luft steigt, kühlt es ab und kehrt an die Oberfläche zurück, wodurch globale Luftzirkulation und Wettermuster erzeugt werden.Meeresströmungen tragen warmes Wasser zu kühleren Ozeanen und kühlerem Wasser und bewegt sich in die wärmeren Regionen.Sonnenlicht sorgt für Energie durch Erwärmen der Luft oder des Wassers, und die Rotation der Erde verleiht Energie, aber die Bewegung wird eher als natürlich als natürlich angesehen.
Die Konvektionskühlung tritt auch in der Erde auf.Der geschmolzene Kern, der durch den Zerfall radioaktiver Elemente erhitzt wird, erhebt sich in Richtung der äußeren Kruste unseres Planeten.Die Konvektion kühlt das geschmolzene Kernmaterial und bewegt sich langsam zurück in die Mitte.Diese Bewegung veranlasst unsere Kontinente, sich langsam über den geschmolzenen Kern zu bewegen, ein Phänomen, das als tektonische Plattenbewegung bezeichnet wird.
Zwangskühlung ist in Häusern und Unternehmen häufig.Klimaanlagen- und Heizsysteme verwendeten Zwangsluftkonvektion, um die Wärme in ein Gebäude oder aus einem Gebäude zu bewegen.Die Lüfter in elektronischen Geräten verwendeten Zwangskühlung, um Luft über elektronische Komponenten zu bewegen.Kühlsysteme verwenden Lüfter, um den Wärme aus den Kondensatorspulen zu entfernen, aber auch den Kompressor abzukühlen und Luft in das Kühlfach zu bewegen.
Kühlventilatoren haben seit Jahrhunderten Konvektionseffekte demonstriert.Mit der Erfindung von Strom konnten Elektromotoren zum Antrieb von Tischplatten und Deckenventilatoren verwendet werden.Seit dem späten 20. Jahrhundert sind anspruchsvolle Deckenventilatoren mit Thermostaten zur automatischen Steuerung ihrer Funktionen verfügbar.Alle verlassen sich auf das gleiche Prinzip der Kühlung des menschlichen Körpers, indem sie Luft über die Haut bewegen.
Die Konvektion kann mit Verdunstung kombiniert werden, um die Kühlleistung zu verbessern.Verdunstungskühlsysteme, die gezwungene Luft verwenden, die durch ein nasser Verdunstungskissen geführt werden, um Innenräume abzukühlen, sind in Bereichen mit sehr geringer Luftfeuchtigkeit beliebt.Diese Systeme kühlen den Innenraum ab, indem sie die Wärme durch Verdunstung aus der eingehenden Luft entfernt.Der resultierende Luftstrom ist kühler, enthält aber mehr Feuchtigkeit.Verdunstungssysteme funktionieren in Bereichen mit höherer relativer Luftfeuchtigkeit nicht gut, da keine Kühlung auftritt und der Innenraum ziemlich feucht werden kann.