Cos'è il raffreddamento attivo?
I sistemi di raffreddamento sono una parte vitale di molti aspetti della società moderna, tra cui auto, computer ed edifici.I sistemi di raffreddamento sono generalmente divisi in due tipi: attivi e passivi.Il raffreddamento attivo è un tipo di trasferimento di calore che utilizza dispositivi alimentati come ventole o pompe.Il raffreddamento passivo trasferisce il calore senza utilizzare energia aggiuntiva.
Le soluzioni di raffreddamento attivo sono all'ordine del giorno nella società contemporanea.Questi sistemi funzionano utilizzando energia per influenzare un qualche tipo di trasferimento di calore, di solito per conduzione o convezione.La conduzione si verifica quando l'energia termica viene equalizzata tra atomi di diversi livelli di energia.Portare l'acqua a ebollizione su un occhio elettrico è un esempio comune di conduzione.La convezione avviene quando la materia più calda viene forzata da una fonte di calore, come quando l'aria calda sale sopra un riscaldatore.
Un uso quotidiano del raffreddamento attivo è il sistema che mantiene in funzione un motore automobilistico.La combustione interna genera una grande quantità di calore e, senza raffreddamento, un motore di auto si coglierebbe rapidamente.Per mantenere fresco il motore, l'acqua miscelata con il refrigerante viene pompata attraverso il vano motore, dove assorbe il calore per conduzione.L'acqua surriscaldata viene quindi pompata al radiatore per essere raffreddata dal flusso d'aria.Questa è una soluzione di raffreddamento attivo a causa dell'energia utilizzata dalla pompa dell'acqua.
Un altro esempio di raffreddamento attivo è il sistema di condizionatore d'aria (AC) in una casa o in ufficio.Mentre questi sistemi possono utilizzare diversi design di base, la maggior parte dei lavori di raffreddamento AC si rilassano l'aria e utilizzando i ventole per costringerla attraverso l'edificio.Questo processo di convezione forzata è uno dei metodi di raffreddamento attivi più comunemente usati.
Molti sistemi di raffreddamento attivo funzionano in tandem con elementi di raffreddamento passivo per funzionare in modo più efficace.Ad esempio, viene utilizzato un dissipatore di calore passivo per trasferire il calore da un processore di computer.Mentre il calore si irradia attraverso il dissipatore di calore, una ventola fa esplodere l'aria attorno al lavandino per mantenerlo più fresco.Ulteriori ventole in genere percorrono l'aria attraverso la custodia del computer, quindi l'aria riscaldata viene spinta fuori dal sistema.Questo tipo di raffreddamento viene utilizzato in molti dispositivi di elettronica di consumo ed è uno dei motivi per cui questi dispositivi sono spesso così rumorosi.
La nuova tecnologia pone l'accento sulle soluzioni di raffreddamento passivo, perché questi sistemi generalmente utilizzano meno energia.Molti nuovi edifici hanno caratteristiche di progettazione che consentono che si verifichi il trasferimento di calore naturalmente invece di utilizzare ventole o AC.Un buon esempio di ciò sono le prese d'aria Ridge contro i fan della soffitta in una casa.Le prese d'aria della cresta consentono al calore di sfuggire allo spazio soffitto senza usare energia extra per alimentare una lama della ventola.I sistemi passivi possono spesso risparmiare sul denaro e sull'energia rispetto ai sistemi di raffreddamento attivi.