Patteri on laite, jota käytetään lämmön haihduttamiseen. Jotkut laitteet tuottavat paljon lämpöä toimiessaan, eikä tämä ylimääräinen lämpö pääse nopeasti haihtumaan ja kerääntyy muodostaen korkeita lämpötiloja, mikä voi vahingoittaa työvälineitä. Tässä vaiheessa tarvitaan jäähdytin. Patteri on lämmityslaitteeseen kiinnitetty kerros hyvää lämpöä johtavaa väliainetta, joka toimii välittäjänä. Joskus puhaltimia ja muuta lisätään lämpöä johtavan väliaineen perusteella lämmönpoistovaikutuksen nopeuttamiseksi. Mutta joskus jäähdyttimellä on myös rosvon rooli, kuten jääkaapin patteri, joka väkisin poistaa lämpöä huoneenlämpötilaa alhaisemman lämpötilan saavuttamiseksi.
Toimintaperiaate
Patterin toimintaperiaate on, että lämmityslaitteesta syntyy lämpöä, joka siirtyy lämpöpatteriin ja sitten ilmaan ja muihin aineisiin, joissa lämpö siirtyy termodynamiikassa lämmönsiirron kautta. Tärkeimmät lämmönsiirtotavat ovat lämmön johtuminen, lämmön konvektio ja lämmön säteily. Esimerkiksi kun aineet joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa, niin kauan kuin lämpötilaero on olemassa, tapahtuu lämmönsiirtoa, kunnes lämpötila on sama kaikkialla. Patteri hyödyntää tätä kohtaa, kuten käyttämällä hyviä lämpöä johtavia materiaaleja, ohuita ja suuria evämäisiä rakenteita lisäämään kosketuspinta-alaa ja lämmönjohtamisnopeutta lämmityslaitteesta patteriin ilmaan ja muihin aineisiin.
Käyttää
Tietokone
Tietokoneen prosessori, näytönohjain jne. päästävät hukkalämpöä käytön aikana. Säteilijä voi auttaa poistamaan tietokoneen jatkuvasti lähettämää hukkalämpöä, mikä estää tietokonetta ylikuumenemasta ja vaurioittamasta sisällä olevia elektronisia osia. Tietokoneen lämmönpoistoon käytettävä jäähdytin käyttää yleensä tuulettimia tai vesijäähdytystä. [1] Lisäksi jotkut ylikellotuksen ystävät käyttävät nestemäistä typpeä auttaakseen tietokonetta haihduttamaan suuren määrän hukkalämpöä, jolloin prosessori voi toimia korkeammalla taajuudella.
Jääkaappi
Jääkaapin perustehtävä on jäähdyttää elintarvikkeiden säilyttämiseksi, joten laatikon huonelämpötila on poistettava ja pidettävä sopivan alhaisessa lämpötilassa. Jäähdytysjärjestelmä koostuu yleensä neljästä peruskomponentista: kompressorista, lauhduttimesta, kapillaariputkesta tai lämpölaajenemisventtiilistä ja höyrystimestä. Kylmäaine on neste, joka voi kiehua alhaisessa lämpötilassa matalassa paineessa. Se imee lämpöä kiehuessaan. Kylmäaine kiertää jäähdytysjärjestelmässä jatkuvasti. Kompressori lisää kylmäaineen kaasun painetta nesteytysolosuhteiden luomiseksi. Kulkiessaan lauhduttimen läpi se tiivistyy ja nesteytyy vapauttaen lämpöä, alentaa sitten painetta ja lämpötilaa kulkiessaan kapillaariputken läpi ja sitten kiehuu ja höyrystyy absorboidakseen lämpöä kulkiessaan höyrystimen läpi. Lisäksi jäähdytysdiodien kehittämisessä ja käytössä ei ole nykyään monimutkaisia mekaanisia laitteita, vaan tehokkuus on heikko ja sitä käytetään pienissä jääkaapeissa.
Luokitus
Ilmajäähdytys, lämmönpoisto on yleisin ja hyvin yksinkertainen, eli tuulettimen käyttö jäähdyttimen absorboiman lämmön poistamiseksi. Hinta on suhteellisen alhainen ja asennus on yksinkertainen, mutta se on erittäin riippuvainen ympäristöstä. Esimerkiksi lämmönpoistokyky vaikuttaa suuresti, kun lämpötila nousee.
Lämpöputki on lämmönsiirtoelementti, jolla on erittäin korkea lämmönjohtavuus. Se siirtää lämpöä haihduttamalla ja kondensoimalla nesteen täysin suljetussa tyhjiöputkessa. Se käyttää nesteperiaatteita, kuten kapillaariabsorptiota, saavuttaakseen samanlaisen vaikutuksen kuin jääkaappikompressorin jäähdytys. Sillä on useita etuja, kuten korkea lämmönjohtavuus, erinomaiset isotermiset ominaisuudet, lämpövuon tiheyden vaihtelu, lämmön virtaussuunnan käännettävyys, pitkän matkan lämmönsiirto, vakiolämpötilaominaisuudet (ohjattavat lämpöputket), lämpödiodit ja lämpökytkimen suorituskyky sekä lämpöputkista koostuvan lämmönvaihtimen etuna on korkea lämmönsiirtotehokkuus, kompakti rakenne ja alhainen nesteen vastus. Erityisten lämmönsiirto-ominaisuuksiensa ansiosta putken seinämän lämpötilaa voidaan säätää kastepistekorroosion välttämiseksi. Mutta hinta on suhteellisen korkea.
Nestejäähdytys käyttää nestettä, joka kiertää pumpun käyttölaitteen alla jäähdyttimen lämmön poistamiseksi. Ilmajäähdytykseen verrattuna sen etuna on hiljaisuus, vakaa jäähdytys ja vähäinen riippuvuus ympäristöstä. Mutta myös nestejäähdytyksen hinta on suhteellisen korkea, ja asennus on suhteellisen hankalaa.
Puolijohdejäähdytys käyttää palaa N-tyypin puolijohdemateriaalia ja pala P-tyyppistä puolijohdemateriaalia kytkeytymään sähköpariksi. Kun tähän piiriin kytketään tasavirta, voidaan tuottaa energiansiirtoa. Virta kulkee N-tyypin elementistä P-tyypin elementin liitokseen absorboimaan lämpöä ja muuttumaan kylmäpääksi. Virta kulkee P-tyypin elementistä N-tyypin elementin liitokseen vapauttamaan lämpöä ja muuttumaan kuumaksi pääksi, jolloin syntyy lämmönjohtavuusvaikutus. [2]
Kompressorijäähdytys, matalalämpötilaisen ja matalapaineisen kylmäainekaasun hengittäminen imuputkesta, sen puristaminen kompressorin läpi ja korkean lämpötilan ja korkeapaineisen kylmäainekaasun purkaminen pakoputkeen, joka tuottaa tehoa jäähdytyssyklille, mikä toteuttaa jäähdytyssykli: puristus → kondensaatio → laajeneminen → haihdutus (lämmön absorptio). Kuten ilmastointilaitteet ja jääkaapit.
Tietenkin useimpia edellä mainituista lämmönpoistotyypeistä ei voida lopulta erottaa ilmajäähdytyksestä.