Hva er konveksjonskjøling?

Konveksjonskjøling er all overføring av varme som oppstår fra en bevegelse av væske.Både væsker og gasser kan utvise konveksjonskjøling, og effekten kan være naturlig eller tvunget.Naturlig avkjøling skjer fra varmeoverføring på grunn av endringer i tettheten av væsken, for eksempel varmluftsstigende og kjøligere luft synkende.Tvangskonveksjon oppstår når noen ekstern kraft tilsettes for å bevege væsken, for eksempel en vifte som beveger luft eller en skje som omrører en væske.

Varmeoverføring skjer først og fremst fra ledning og konveksjon.Ledning er en overføring av varme gjennom noe materiale, uten bevegelse av materialet.Et eksempel på ledning er en metallpanne oppvarmet av en flamme på en gasskomfyr.Gassflammen varmer opp undersiden av pannen, og ledning vil overføre varmen til resten av pannen.Når varmen er slått av, vil konveksjon avkjøle pannen når varmeoverføringer og stiger over til luften rundt pannen.

Naturlig konveksjon kjøling skjer i jordens atmosfære og hav.Luft varmes opp ved oppvarmingen av landet og stiger.Når luften stiger, avkjøles og går tilbake til overflaten, og skaper global luftsirkulasjon og værmønstre.Havstrømmer bærer varmt vann til kjøligere hav og kjøligere vannvasker og beveger seg til de varmere regionene.Sollys tilfører energi ved å varme opp luften eller vannet, og rotasjonen av jorden gir litt energi, men bevegelsen regnes som naturlig snarere enn tvunget.

Konveksjon Kjøle skjer også inne i jorden.Den smeltede kjernen, oppvarmet av forfall av radioaktive elementer, stiger mot den ytre skorpen på planeten vår.Konveksjon kjøler det smeltede kjernematerialet, og det beveger seg sakte tilbake til sentrum.Denne bevegelsen får kontinentene våre til å sakte bevege seg på toppen av den smeltede kjernen, et fenomen som kalles tektonisk platebevegelse.

Tvangskjøling er vanlig i hjem og bedrifter.Klimaanlegg og varmesystemer brukte tvangsluftskonveksjon for å bevege varme inn eller ut av en bygning.Vifter inne i elektronisk utstyr brukt tvangskonveksjonskjøling for å bevege luft over elektroniske komponenter.Kjølesystemer bruker vifter både for å fjerne varme fra kondensatorspolene, men også for å avkjøle kompressoren og bevege luft inne i det nedkjølte rommet.

Kjølevifter har vist konveksjonseffekter i århundrer.Med oppfinnelsen av strøm, kan elektriske motorer brukes til å kjøre bordplate og takvifter.Sofistikerte takvifter som inneholder termostater for automatisk å kontrollere funksjonene deres har vært tilgjengelige siden slutten av 1900 -tallet.Alt er avhengige av det samme prinsippet om å avkjøle menneskekroppen ved å bevege luft over huden.

Konveksjon kan kombineres med fordampning for å forbedre kjøleytelsen.Fordampende kjølesystemer, som bruker tvangsluft, ført gjennom en våt fordampningspute for å kjøle innvendige rom, er populære i områder med veldig lav luftfuktighet.Disse systemene kjøler det indre rom ved å fjerne varme fra den innkommende luften gjennom fordamping.Den resulterende luftstrømmen er kjøligere, men inneholder mer fuktighet.Fordampingssystemer fungerer ikke bra i områder med høyere relativ fuktighet, fordi avkjøling ikke vil oppstå og interiøret kan bli ganske fuktig.