Un radiateur est un appareil utilisé pour dissiper la chaleur. Certains appareils génèrent beaucoup de chaleur lorsqu'ils fonctionnent, et cet excès de chaleur ne peut pas être dissipé rapidement et s'accumule pour générer des températures élevées, ce qui peut endommager l'équipement de travail. A cette époque, un radiateur est nécessaire. Un radiateur est une couche de fluide caloporteur fixée au dispositif de chauffage, jouant le rôle d'intermédiaire. Parfois, des ventilateurs et d'autres éléments sont ajoutés sur la base du milieu conducteur de chaleur pour accélérer l'effet de dissipation thermique. Mais parfois, le radiateur joue aussi le rôle d'un voleur, comme le radiateur d'un réfrigérateur, qui extrait de force la chaleur pour atteindre une température inférieure à la température ambiante.
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du radiateur est que la chaleur est générée par l'appareil de chauffage et transférée au radiateur, puis à l'air et à d'autres substances, où la chaleur est transférée par transfert de chaleur en thermodynamique. Les principaux modes de transfert de chaleur sont la conduction thermique, la convection thermique et le rayonnement thermique. Par exemple, lorsque des substances entrent en contact les unes avec les autres, tant qu'il y a une différence de température, un transfert de chaleur se produira jusqu'à ce que la température soit la même partout. Le radiateur profite de ce point, par exemple en utilisant de bons matériaux conducteurs thermiques, des structures fines et grandes en forme d'ailettes pour augmenter la zone de contact et la vitesse de conduction thermique du dispositif de chauffage au radiateur vers l'air et d'autres substances.
Utilisations
Ordinateur
Le processeur, la carte graphique, etc. de l'ordinateur émettent de la chaleur perdue lors de son fonctionnement. Le radiateur peut aider à éliminer la chaleur perdue émise en permanence par l'ordinateur pour empêcher l'ordinateur de surchauffer et d'endommager les composants électroniques à l'intérieur. Le radiateur utilisé pour la dissipation thermique de l'ordinateur utilise généralement des ventilateurs ou un refroidissement par eau. [1] De plus, certains amateurs d'overclocking utiliseront de l'azote liquide pour aider l'ordinateur à dissiper une grande quantité de chaleur perdue, permettant ainsi au processeur de fonctionner à une fréquence plus élevée.
Réfrigérateur
La fonction de base d'un réfrigérateur est de refroidir pour conserver les aliments, c'est pourquoi la température ambiante dans la boîte doit être retirée et maintenue à une température basse appropriée. Le système de réfrigération est généralement composé de quatre éléments de base : un compresseur, un condenseur, un tube capillaire ou détendeur thermique et un évaporateur. Le réfrigérant est un liquide qui peut bouillir à basse température sous basse pression. Il absorbe la chaleur lors de l'ébullition. Le réfrigérant circule en permanence dans le système de réfrigération. Le compresseur augmente la pression du gaz du réfrigérant pour créer des conditions de liquéfaction. Lors du passage dans le condenseur, il se condense et se liquéfie pour libérer de la chaleur, puis réduit la pression et la température lors du passage dans le tube capillaire, puis bout et se vaporise pour absorber la chaleur lors du passage dans l'évaporateur. De plus, le développement et l'utilisation de diodes de réfrigération ne nécessitent aujourd'hui aucun dispositif mécanique complexe, mais leur efficacité est médiocre et sont utilisées dans les petits réfrigérateurs.
Classification
Refroidissement par air, la dissipation thermique est la plus courante et la plus simple, c'est-à-dire utiliser un ventilateur pour évacuer la chaleur absorbée par le radiateur. Le prix est relativement bas et l'installation est simple, mais elle dépend fortement de l'environnement. Par exemple, les performances de dissipation thermique seront grandement affectées lorsque la température augmente.
Le caloduc est un élément de transfert de chaleur doté d’une conductivité thermique extrêmement élevée. Il transfère la chaleur en évaporant et en condensant le liquide dans un tube à vide entièrement fermé. Il utilise des principes fluides tels que l’absorption capillaire pour obtenir un effet similaire à celui de la réfrigération par compresseur de réfrigérateur. Il présente une série d'avantages tels qu'une conductivité thermique élevée, d'excellentes propriétés isothermes, la variabilité de la densité du flux thermique, la réversibilité de la direction du flux thermique, le transfert de chaleur sur de longues distances, des caractéristiques de température constantes (caloducs contrôlables), des diodes thermiques et des performances de commutateur thermique, et l'échangeur de chaleur composé de caloducs présente les avantages d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, d'une structure compacte et d'une faible résistance aux fluides. Grâce à ses caractéristiques particulières de transfert de chaleur, la température de la paroi du tuyau peut être contrôlée pour éviter la corrosion par le point de rosée. Mais le prix est relativement élevé.
Le refroidissement liquide utilise du liquide pour circuler sous l'action d'une pompe pour évacuer la chaleur du radiateur. Par rapport au refroidissement par air, il présente les avantages d’un refroidissement silencieux, stable et d’une faible dépendance à l’égard de l’environnement. Mais le prix du refroidissement liquide est également relativement élevé et l'installation est relativement fastidieuse.
La réfrigération à semi-conducteurs utilise un morceau de matériau semi-conducteur de type N et un morceau de matériau semi-conducteur de type P pour se connecter en un couple électrique. Lorsqu'un courant continu est connecté dans ce circuit, un transfert d'énergie peut être généré. Le courant circule de l'élément de type N jusqu'au joint de l'élément de type P pour absorber la chaleur et devenir l'extrémité froide. Le courant circule de l'élément de type P jusqu'au joint de l'élément de type N pour libérer de la chaleur et devenir l'extrémité chaude, générant ainsi un effet de conduction thermique. [2]
Réfrigération par compresseur, inhalant du gaz réfrigérant à basse température et basse pression à partir du tuyau d'aspiration, le comprimant à travers le compresseur, puis évacuant le gaz réfrigérant à haute température et haute pression vers le tuyau d'échappement, fournissant de l'énergie pour le cycle de réfrigération, réalisant ainsi le cycle de réfrigération de compression → condensation → détente → évaporation (absorption de chaleur). Tels que les climatiseurs et les réfrigérateurs.
Bien entendu, la plupart des types de dissipation thermique ci-dessus ne peuvent finalement pas être séparés du refroidissement par air.
