หม้อน้ำเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กระจายความร้อน อุปกรณ์บางชนิดสร้างความร้อนจำนวนมากขณะทำงาน และความร้อนส่วนเกินนี้ไม่สามารถกระจายออกไปได้อย่างรวดเร็วและสะสมจนทำให้เกิดอุณหภูมิสูงซึ่งอาจทำลายอุปกรณ์ในการทำงานได้ ณ จุดนี้จำเป็นต้องมีหม้อน้ำ หม้อน้ำเป็นชั้นของตัวกลางนำความร้อนที่ดีซึ่งติดอยู่กับอุปกรณ์ทำความร้อนโดยมีบทบาทเป็นตัวกลาง บางครั้งพัดลมและสิ่งอื่นๆ จะถูกเพิ่มเข้าไปในตัวกลางนำความร้อนเพื่อเร่งผลการกระจายความร้อน แต่บางครั้งหม้อน้ำก็มีบทบาทเป็นโจรด้วย ตัวอย่างเช่น หม้อน้ำของตู้เย็นบังคับให้ระบายความร้อนออกไปเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง
หลักการทำงานของหม้อน้ำคือการถ่ายเทความร้อนจากอุปกรณ์ทำความร้อนไปยังหม้อน้ำ จากนั้นไปยังอากาศและสารอื่นๆ โดยความร้อนจะถูกถ่ายโอนผ่านการถ่ายเทความร้อนในอุณหพลศาสตร์ วิธีการถ่ายเทความร้อนหลัก ได้แก่ การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน ตัวอย่างเช่น เมื่อสารสัมผัสกับสาร ตราบใดที่อุณหภูมิแตกต่างกัน การถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นจนกว่าอุณหภูมิจะเท่ากันทุกที่ หม้อน้ำใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ เช่น การใช้วัสดุนำความร้อนที่ดีและโครงสร้างคล้ายครีบที่บางและใหญ่จะเพิ่มพื้นที่สัมผัสและความเร็วการนำความร้อนระหว่างอุปกรณ์ทำความร้อนและหม้อน้ำกับอากาศและสารอื่นๆ
หน่วยประมวลผลกลาง การ์ดแสดงผล ฯลฯ ในคอมพิวเตอร์จะปล่อยความร้อนทิ้งออกมาขณะทำงาน หม้อน้ำสามารถช่วยกระจายความร้อนทิ้งที่คอมพิวเตอร์ยังคงปล่อยออกมา เพื่อป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์ร้อนเกินไปและสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายใน หม้อน้ำที่ใช้สำหรับระบายความร้อนด้วยคอมพิวเตอร์มักจะใช้พัดลมหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ [1] นอกจากนี้ ผู้ชื่นชอบการโอเวอร์คล็อกบางคนยังใช้ไนโตรเจนเหลวเพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์กระจายความร้อนทิ้งจำนวนมาก ทำให้โปรเซสเซอร์ทำงานที่ความถี่ที่สูงขึ้น
ฟังก์ชั่นพื้นฐานของตู้เย็นคือการทำให้เย็นลงเพื่อถนอมอาหารจึงต้องระบายอุณหภูมิห้องภายในกล่องออกและรักษาอุณหภูมิต่ำให้เหมาะสม โดยทั่วไประบบทำความเย็นประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานสี่ส่วน ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ ท่อคาปิลลารีหรือวาล์วขยายความร้อน และเครื่องระเหย สารทำความเย็นเป็นของเหลวที่สามารถเดือดได้ที่อุณหภูมิต่ำภายใต้แรงดันต่ำ มันดูดซับความร้อนเมื่อเดือด สารทำความเย็นจะไหลเวียนอย่างต่อเนื่องในระบบทำความเย็น คอมเพรสเซอร์จะเพิ่มแรงดันแก๊สของสารทำความเย็น ทำให้เกิดสภาวะของเหลว เมื่อผ่านคอนเดนเซอร์ จะควบแน่น กลายเป็นของเหลว และปล่อยความร้อนออกมา แล้วจึงลดความดันและอุณหภูมิเมื่อผ่านท่อคาปิลารี จากนั้นจึงต้มและระเหยเพื่อดูดซับความร้อนเมื่อผ่านเครื่องระเหย นอกจากนี้ ปัจจุบันมีการใช้ไดโอดทำความเย็นโดยไม่มีอุปกรณ์กลไกที่ซับซ้อน แต่มีประสิทธิภาพต่ำ และใช้ในตู้เย็นขนาดเล็ก
การระบายความร้อนด้วยอากาศ การกระจายความร้อนเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด และง่ายมาก คือการใช้พัดลมเพื่อระบายความร้อนที่หม้อน้ำดูดซับไว้ ราคาค่อนข้างต่ำและการติดตั้งทำได้ง่ายแต่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะได้รับผลกระทบอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
ท่อความร้อนเป็นองค์ประกอบการถ่ายเทความร้อนที่มีค่าการนำความร้อนสูงมาก ถ่ายเทความร้อนผ่านการระเหยและการควบแน่นของของเหลวในหลอดสุญญากาศที่ปิดสนิท ใช้หลักการของของไหล เช่น การดูดแบบคาปิลลารี เพื่อให้ได้ผลการทำความเย็นที่คล้ายกับคอมเพรสเซอร์ตู้เย็น - มีข้อดีหลายประการ เช่น การนำความร้อนสูง คุณสมบัติไอโซเทอร์มอลที่ดีเยี่ยม ความแปรปรวนของความหนาแน่นของการไหลของความร้อน การผันกลับของทิศทางการไหลของความร้อน การถ่ายเทความร้อนระยะไกล ลักษณะอุณหภูมิคงที่ (ท่อความร้อนที่ควบคุมได้) ไดโอดความร้อนและประสิทธิภาพของสวิตช์ระบายความร้อน และ ประกอบด้วย ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ประกอบด้วยท่อความร้อนมีข้อดีคือประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง โครงสร้างที่กะทัดรัด และการสูญเสียความต้านทานของเหลวต่ำ เนื่องจากคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนแบบพิเศษจึงสามารถควบคุมอุณหภูมิผนังท่อได้เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของจุดน้ำค้าง แต่ราคาค่อนข้างสูง
การระบายความร้อนด้วยของเหลวใช้ของเหลวที่ถูกบังคับให้ไหลเวียนภายใต้การขับเคลื่อนของปั๊มเพื่อนำความร้อนออกจากหม้อน้ำ เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ มีข้อดีคือ การระบายความร้อนที่เงียบ เสถียร และขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมน้อยลง อย่างไรก็ตามราคาการทำความเย็นด้วยของเหลวค่อนข้างสูงและการติดตั้งค่อนข้างลำบาก
การทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์ใช้ชิ้นส่วนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N และชิ้นส่วนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P เพื่อสร้างคู่กัลวานิก เมื่อต่อกระแสตรงเข้ากับวงจรนี้ อาจเกิดการถ่ายโอนพลังงานได้ กระแสไหลจากองค์ประกอบประเภท N ไปยังข้อต่อขององค์ประกอบประเภท P และถูกดูดซับ ความร้อนกลายเป็นจุดสิ้นสุดความเย็นและไหลจากส่วนประกอบประเภท P ไปยังข้อต่อของส่วนประกอบประเภท N ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาและกลายเป็นปลายร้อน ทำให้เกิดการนำความร้อน [2]
เครื่องทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์ดูดก๊าซสารทำความเย็นอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำจากท่อดูด บีบอัดผ่านคอมเพรสเซอร์ และปล่อยก๊าซสารทำความเย็นอุณหภูมิสูงและความดันสูงไปยังท่อไอเสียเพื่อให้พลังงานสำหรับวงจรทำความเย็น จึงบรรลุการบีบอัด → การควบแน่น → การขยายตัว → การระเหย (การดูดซับความร้อน) วงจรการทำความเย็น เช่นเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น
