Radiator je elektronska naprava iz materiala, ki dobro prevaja toploto in je pogosto pritrjen na elektronsko napravo za odvajanje neželene toplote. Uporablja se za hlajenje komponent vezja z odvajanjem odvečne toplote, da se prepreči pregrevanje, prezgodnja okvara in poveča zanesljivost in zmogljivost komponent.
Delovanje radiatorja temelji na Fourierjevem toplotnem zakonu. Kadarkoli je v objektu temperaturni gradient, se toplota prenaša iz območij z višjo temperaturo na območja z nižjo temperaturo. Trije različni načini prenosa toplote so sevanje, konvekcija ali prevodnost.
Do toplotne prevodnosti pride, ko prideta v stik dva predmeta z različnimi temperaturami. To vključuje trke med hitrimi molekulami iz bolj vročega predmeta in počasnejšimi molekulami iz hladnejšega predmeta. Posledica tega je prenos energije z vročega na hladnejši predmet. Hladilno telo torej prenaša toploto s prevajanjem in konvekcijo od visokotemperaturne komponente, kot je tranzistor, do nizkotemperaturnega medija, kot je zrak, olje, voda ali kateri koli drug primeren medij.
Kaj je radiator
Poznamo dve vrsti radiatorjev, pasivne radiatorje in aktivne radiatorje.
1. Aktivna hladilna telesa uporabljajo hladilne ventilatorje ali puhala za odvajanje toplote iz hladilnega telesa. Imajo odlične hladilne lastnosti, vendar zahtevajo redno vzdrževanje zaradi gibljivih delov.
2. Pasivni hladilniki ne uporabljajo ventilatorjev in nimajo gibljivih delov, zaradi česar so bolj zanesljivi.
Radiatorje je mogoče nadalje razvrstiti glede na njihovo fizično zasnovo in obliko, uporabljene materiale itd. Tipični radiatorji so:
Radiatorji delujejo kot izmenjevalniki toplote in so običajno zasnovani tako, da imajo največjo površino v stiku s hladilnim medijem, kot je zrak. Učinkovitost je odvisna od fizičnih lastnosti, kot so uporabljeni materiali, površinska obdelava, štrleča oblika, hitrost zračnega toka in načini povezave. Toplotne paste, spojine in prevodni trakovi so nekateri materiali, ki se uporabljajo med površino hladilnega telesa komponente in površino hladilnega telesa za izboljšanje prenosa toplote in s tem učinkovitosti hladilnega telesa.
Kovine z odlično toplotno prevodnostjo, kot so diamant, baker in aluminij, so najučinkovitejši odvodi toplote. Aluminij pa se pogosteje uporablja zaradi nižje cene.
Drugi dejavniki, ki vplivajo na delovanje radiatorja, vključujejo:
1. Toplotna odpornost
2. Pretok zraka
3. Volumski upor
4. Gostota plavuti
5. Razmik plavuti
6. Širina
7. Dolžina
Toplotni odvodi se uporabljajo za hlajenje različnih elektronskih komponent, ki nimajo dovolj zmogljivosti za odvajanje odvečne toplote. Te naprave vključujejo:
Močnostni tranzistorji, tiristorji in druge stikalne naprave
dioda
integrirano vezje
CPU procesor
grafični procesor
Radiatorji so na voljo v številnih različnih vrstah in velikostih, da ustrezajo različnim aplikacijam. Najpogostejši tip radiatorja je rebrasti radiator, ki je sestavljen iz več tankih kovinskih reber, povezanih skupaj. Ta rebra povečajo površino za boljše hlajenje. Druge vrste toplotnih odvodov vključujejo rebraste radiatorje, radiatorje s prečnimi rebri, radiatorje z rebri in ploščate radiatorje.
Avtomobilski radiator deluje tako kot hranilnik vode kot tudi kot odvod toplote. Hladilnik je glavni del hladilnega sistema in njegov namen je zaščititi motor pred poškodbami zaradi pregrevanja. Načelo radiatorja je uporaba hladnega zraka za zmanjšanje temperature hladilne tekočine, ki prihaja iz motorja v radiatorju. Hladilnik spada v avtomobilski hladilni sistem. Hladilnik v sistemu vodnega hlajenja motorja je sestavljen iz treh delov: vstopne komore za vodo, komore za izstop vode, glavne plošče in jedra hladilnika. Hladilnik hladi hladilno tekočino, ki je dosegla visoke temperature. Hladilna tekočina v hladilniku se ohladi, ko so cevi in rebra hladilnika izpostavljeni zračnemu toku, ki ga ustvarja hladilni ventilator, in premikanju vozila.
Da preprečite pregrevanje motorja, morajo biti komponente, ki obdajajo zgorevalno komoro (obloge cilindrov, glave valjev, ventili itd.), ustrezno ohlajene. Za zagotovitev hladilnega učinka je avtomobilski hladilni sistem na splošno sestavljen iz radiatorja, termostata, vodne črpalke, vodnega kanala cilindra, vodnega kanala glave cilindra, ventilatorja itd. Hladilnik je odgovoren za hlajenje krožeče vode. Njegove vodovodne cevi in hladilniki so večinoma izdelani iz aluminija. Aluminijaste vodovodne cevi so izdelane v ravni obliki, toplotni odvodi pa so valoviti. Bodite pozorni na zmogljivost odvajanja toplote. Smer namestitve je pravokotna na smer pretoka zraka. Poskusite doseči Odpor vetra mora biti majhen, učinkovitost hlajenja pa visoka. Hladilno sredstvo teče znotraj jedra hladilnika, zrak pa prehaja zunaj jedra hladilnika. Vroča hladilna tekočina postane hladna z oddajanjem toplote zraku, hladen zrak pa se segreje z absorbiranjem toplote, ki jo oddaja hladilna tekočina, zato je radiator toplotni izmenjevalec.
Hladilnik je naprava, ki se uporablja za upravljanje toplote, ki jo proizvajajo elektronske komponente. Običajno so izdelani iz kovine ali aluminija in njihov glavni namen je odvajanje toplote stran od elementa, na katerega so povezani. Toplotni odvodi so zasnovani z rebri, kanali ali utori za povečanje površine za pomoč pri prenosu toplote iz komponente v okolico. Radiatorji so na voljo v različnih velikostih in oblikah, da ustrezajo različnim aplikacijam.
Hladilniki so nujen sestavni del vsakega elektronskega sistema, saj omogočajo boljše hlajenje in izboljšano delovanje. Z odvajanjem toplote stran od elementa lahko element ostane hladen in deluje z največjo učinkovitostjo brez strahu pred poškodbami zaradi pregrevanja. Radiatorji tudi zmanjšajo raven hrupa in vibracij z odvajanjem toplote iz komponent in v okolje.
Hladilnik je ključni sestavni del hladilnega sistema motorja. Njegova glavna vloga je razpršiti mešanico antifriza in vode po svojih rebrih, kar sprosti nekaj toplote motorja, medtem ko zajema hladen zrak, preden nadaljuje skozi preostali del motorja.
Radiator je toplotni izmenjevalnik, ki se uporablja za prenos toplotne energije iz enega medija v drugega z namenom hlajenja in ogrevanja. Večina radiatorjev je izdelanih za delovanje v avtomobilih, zgradbah in elektroniki.
Radiator je vedno vir toplote za svoje okolje, čeprav je to lahko za ogrevanje okolja ali za hlajenje tekočine ali hladilne tekočine, ki se vanj dovaja, kot pri hlajenju avtomobilskega motorja in suhih hladilnih stolpih HVAC. Kljub imenu večina radiatorjev prenaša večino svoje toplote s konvekcijo namesto s toplotnim sevanjem
V nekaterih primerih so lahko radiatorji dragi in jih je težko namestiti. Poleg tega hladilno telo morda ne bo pravilno odvajalo vse toplote, ki jo ustvari komponenta, če ni ustrezno dimenzioniran za aplikacijo. Pomembno je tudi omeniti, da so nekatere komponente občutljive na temperaturne spremembe, zato morate biti previdni pri izbiri hladilnega telesa za te vrste komponent.
Preprosto povedano, radiator je predmet, ki razpršuje toploto iz vira toplote. Nameščajo se tudi na računalnike, DVD predvajalnike in druge prenosne naprave. Ko razmišljate o preprostem mehanizmu, ki ponazarja, kako deluje radiator, si lahko predstavljate radiator, nameščen na avtomobilu. Hladilnik odvaja toploto motorja vašega avtomobila. Podobno hladilno telo odvaja toploto na primer od procesorja vašega računalnika. Delovni mehanizem radiatorja je tesno povezan s toplotno prevodnostjo. Dokler prideta v stik dva predmeta z različnimi temperaturami, pride do toplotne prevodnosti.
To vključuje trke med hitrimi molekulami bolj vročega predmeta in počasneje premikajočimi se molekulami hladnejšega predmeta. Posledica tega je tudi prenos energije z vročega na hladen predmet. Zato hladilno telo prenaša toploto iz visokotemperaturnih komponent (kot so tranzistorji) v nizkotemperaturne medije (kot so zrak, olje, voda ali kateri koli drug primeren medij) s prevodnostjo in konvekcijo.
Hladilno telo ima toplotni prevodnik, ki prenaša toploto iz vira toplote v rebra ali zatiče, kar zagotavlja veliko površino za razpršitev toplote po preostalem delu računalnika. Zato so hladilna telesa zasnovana tako, da povečajo površino v stiku z okoliškim hladilnim medijem. Učinkovitost radiatorja je torej odvisna od hitrosti zraka, materiala, oblike izboklin in površinske obdelave. To dejstvo nas žene k inoviranju vrst, materialov in konstrukcij radiatorjev.
Radiatorji s toplotnimi cevmi se pogosto uporabljajo. Ta vrsta radiatorja lahko izboljša učinkovitost odvajanja toplote številnih visokozmogljivih naprav in naprav. Široko se uporablja in se lahko uporablja v SVG, frekvenčnih pretvornikih, inverterjih, novih virih energije itd.
Baker se pogosto uporablja kot material jedra in njegova toplotna prevodnost je dvakrat učinkovitejša od aluminija, s toplotno prevodnostjo približno 400 W/m-K. Ker ima baker odlične lastnosti odvajanja toplote v smislu toplotne prevodnosti in odpornosti proti koroziji, zagotavlja odlično, hitro in učinkovito odvajanje toplote. Kar zadeva slabosti, je baker trikrat težji od aluminija in cena je precej visoka. Prav tako ga je težje oblikovati kot aluminij.
Aluminij je izjemno lahek in poceni material, ki je zelo toplotno prevoden, zaradi česar je idealen za večino hladilnih teles. Aluminij je lahko strukturno močnejša kovina, če se uporablja v tankih ploščah. Toda sposobnost aluminija za prevajanje toplote, znana kot toplotna prevodnost, je približno polovica bakra. Ta pomanjkljivost omejuje razdaljo, ki jo lahko toplota premakne ali prevaja od vira toplote na dnu radiatorja
