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 Luftsinker. 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. 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. Luft wird von erhitzt vonDie Erwärmung des Landes und steigt. Wenn 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 verleiht 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.

Konvektionskühlung tritt auch in der Erde auf. Der geschmolzene Kern, der durch den Verfall radioaktiver Elemente erhitzt wird, steigt in Richtung der äußeren Kruste unseres Planeten. Die Konvektion kühlt das geschmolzene Kernmaterial ab 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.

erzwungene Kühlung ist in Häusern und Unternehmen üblich. Klima- und Heizsysteme wurden Zwangsluftkonvektion verwendet, um die Wärme ein- oder auszuzieheneines Gebäudes. Die Lüfter in elektronischen Geräten verwendeten erzwungene Konvektionskühlung, 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.

Konvektion kann mit Verdunstung kombiniert werden, um die Kühlleistung zu verbessern. Verdunstungskühlsysteme, die gezwungene Luft verwenden, die durch ein nasser Verdampfungskissen geleitet werden, um Innenräume abzukühlen, sind in Bereichen mit sehr geringer Luftfeuchtigkeit beliebt. Diese Systeme kühlen den Innenraum ab, indem sie Wärme aus der eingehenden Luft th entfernengrobe Verdunstung. Der resultierende Luftstrom ist kühler, enthält jedoch mehr Feuchtigkeit. Verdunstungssysteme funktionieren in Bereichen mit höherer relativer Luftfeuchtigkeit nicht gut, da keine Kühlung auftritt und der Innenraum ziemlich feucht wird.