主動冷卻
編輯主動冷卻是一種降熱機制,通常在電子設備和室內建筑物中實施,以確保從內部進行適當的熱傳遞和循環。
與對應的被動冷卻不同,主動冷卻完全依賴于能源消耗才能運行。 它使用各種消耗能量的機械系統來散熱。 它通常在無法通過被動方式維持溫度的系統中實施。 主動冷即系統通常使用電力或熱能提供動力,但某些系統也可以使用太陽能甚至水電提供動力。 它們需要得到良好維護和可持續發展,以便它們執行必要的任務,否則可能會發生物體內部損壞的可能性。 商用主動冷卻系統的各種應用包括室內空調、電腦風扇和熱泵。
建筑用途
編輯許多建筑物對冷卻有很高的要求,全世界 50 個xxx的大都市區中有多達 27 個位于炎熱或熱帶氣候地區。 因此,工程師必須建立熱平衡,以確保整個結構的適當通風。
其中 p {\displaystyle p} 是空氣密度,c p {\displaystyle c_{p}} 是空氣在恒定壓力下的比熱容,d T / d t {\displaystyle dT/dt} 是速率 熱傳遞,E i n t {\displaystyle E_{int}} 是內部熱增益,E C o n v {\displaystyle E_{Conv}} 是通過外殼的熱傳遞,E V e n t {\displaystyle E_{Vent}} 是室內和室外空氣之間的熱增益/損失,而 E A C {\displaystyle E_{AC}} 是機械熱傳遞。
使用它,可以確定基礎設施內需要多少冷卻。
住宅領域常用的主動制冷系統有以下三種:
粉絲
風扇是由電動機以恒定速度旋轉的三到四個葉片。 在整個旋轉過程中,產生氣流并通過強制對流傳熱過程使周圍環境冷卻。 由于價格相對較低,它是住宅領域三種主動制冷系統中使用頻率最高的。
熱泵
熱泵利用電能將冷區的熱量抽取到暖區,使冷區溫度降低,暖區溫度升高。
有兩種類型的熱泵:
壓縮熱泵
作為兩者中更受歡迎的變體,壓縮熱泵通過使用制冷劑循環運行。 空氣中的蒸汽制冷劑在溫度升高的同時被壓縮,產生過熱蒸汽。 然后蒸汽通過冷凝器并轉化為液體形式,在此過程中散發更多的熱量。 通過膨脹閥,液態制冷劑形成液體和蒸汽的混合物。 當它通過蒸發器時,蒸汽制冷劑形成并排放到空氣中,重復制冷劑循環。
吸收式熱泵
吸收式熱泵的過程與壓縮變體的工作原理類似,主要區別在于使用吸收器而不是壓縮機。 吸收器吸收蒸汽制冷劑并形成液體形式,然后進入液體泵以轉化為過熱蒸汽。 與僅使用電力的壓縮熱泵相比,吸收式熱泵同時利用電力和熱量來實現其功能。
蒸發冷卻器
蒸發冷卻器吸收外部空氣并將其通過水飽和墊,通過水蒸發降低空氣溫度。
它可以分為:
直接
這種方法蒸發水,然后水直接進入氣流,產生少量濕度。 通常需要消耗相當數量的水才能適當降低周圍區域的溫度。
間接
這種方法將水蒸發成第二股氣流,然后將其通過熱交換器,在不增加任何濕度的情況下降低主氣流的溫度。 與直接蒸發冷卻器相比,它需要更少的水來運行和降低溫度。
其他應用
編輯除了主動冷卻的正常商業用途外,研究人員還在尋找改進主動冷卻在各種技術中的應用的方法。
熱電發電機(TEG)
熱電發電機或 TEG 是一種電源,最近進行了試驗,以測試其維持主動冷卻的可行性。
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