หม้อน้ำเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กระจายความร้อน อุปกรณ์บางชนิดสร้างความร้อนได้มากขณะทำงาน และความร้อนส่วนเกินนี้ไม่สามารถกระจายออกไปได้อย่างรวดเร็วและสะสมจนทำให้เกิดอุณหภูมิสูง ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ในการทำงานเสียหายได้ ในเวลานี้จำเป็นต้องมีหม้อน้ำ หม้อน้ำเป็นชั้นของตัวกลางนำความร้อนที่ดีซึ่งติดอยู่กับอุปกรณ์ทำความร้อนโดยมีบทบาทเป็นตัวกลาง บางครั้งพัดลมและสิ่งอื่นๆ จะถูกเพิ่มบนพื้นฐานของตัวกลางนำความร้อนเพื่อเร่งผลการกระจายความร้อน แต่บางครั้งหม้อน้ำก็มีบทบาทเป็นโจรด้วย เช่น หม้อน้ำของตู้เย็นที่บังคับดึงความร้อนเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของหม้อน้ำคือความร้อนถูกสร้างขึ้นจากอุปกรณ์ทำความร้อนและถ่ายโอนไปยังหม้อน้ำ จากนั้นไปยังอากาศและสารอื่นๆ โดยความร้อนจะถูกถ่ายโอนผ่านการถ่ายเทความร้อนในอุณหพลศาสตร์ วิธีการถ่ายเทความร้อนหลักคือการพาความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน ตัวอย่างเช่น เมื่อสารสัมผัสกัน ตราบใดที่อุณหภูมิแตกต่างกัน การถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นจนกว่าอุณหภูมิจะเท่ากันทุกที่ หม้อน้ำใช้ประโยชน์จากจุดนี้ เช่น การใช้วัสดุนำความร้อนที่ดี โครงสร้างคล้ายครีบบางและใหญ่เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสและความเร็วการนำความร้อนจากอุปกรณ์ทำความร้อนไปยังหม้อน้ำไปยังอากาศและสารอื่นๆ
การใช้งาน
คอมพิวเตอร์
CPU, กราฟิกการ์ด ฯลฯ ในคอมพิวเตอร์จะปล่อยความร้อนทิ้งออกมาขณะทำงาน หม้อน้ำสามารถช่วยขจัดความร้อนทิ้งที่คอมพิวเตอร์ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง เพื่อป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์ร้อนเกินไปและสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายใน หม้อน้ำที่ใช้สำหรับกระจายความร้อนของคอมพิวเตอร์มักจะใช้พัดลมหรือน้ำหล่อเย็น [1] นอกจากนี้ ผู้ชื่นชอบการโอเวอร์คล็อกบางคนจะใช้ไนโตรเจนเหลวเพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์กระจายความร้อนทิ้งจำนวนมาก ทำให้โปรเซสเซอร์ทำงานที่ความถี่สูงขึ้น
ตู้เย็น
ฟังก์ชั่นพื้นฐานของตู้เย็นคือการทำให้เย็นเพื่อถนอมอาหาร ดังนั้น จึงต้องถอดอุณหภูมิห้องในกล่องออกและเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำที่เหมาะสม โดยทั่วไประบบทำความเย็นประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานสี่ส่วน ได้แก่ คอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ ท่อคาปิลลารีหรือวาล์วขยายความร้อน และเครื่องระเหย สารทำความเย็นเป็นของเหลวที่สามารถเดือดได้ที่อุณหภูมิต่ำภายใต้แรงดันต่ำ มันดูดซับความร้อนเมื่อเดือด สารทำความเย็นจะไหลเวียนอย่างต่อเนื่องในระบบทำความเย็น คอมเพรสเซอร์จะเพิ่มแรงดันแก๊สของสารทำความเย็นเพื่อสร้างสภาวะการเกิดของเหลว เมื่อผ่านคอนเดนเซอร์จะควบแน่นและกลายเป็นของเหลวเพื่อคายความร้อน จากนั้นลดความดันและอุณหภูมิเมื่อผ่านท่อคาปิลารี จากนั้นจึงเดือดและระเหยเพื่อดูดซับความร้อนเมื่อผ่านเครื่องระเหย นอกจากนี้การพัฒนาและการใช้งานไดโอดทำความเย็นในปัจจุบันไม่มีอุปกรณ์ทางกลที่ซับซ้อน แต่ประสิทธิภาพต่ำและใช้ในตู้เย็นขนาดเล็ก
การจำแนกประเภท
การระบายความร้อนด้วยอากาศ การกระจายความร้อนเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดและง่ายมาก นั่นคือการใช้พัดลมเพื่อระบายความร้อนที่หม้อน้ำดูดซับไว้ ราคาค่อนข้างต่ำและการติดตั้งทำได้ง่ายแต่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะได้รับผลกระทบอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
ท่อความร้อนเป็นองค์ประกอบการถ่ายเทความร้อนที่มีค่าการนำความร้อนสูงมาก ถ่ายเทความร้อนโดยการระเหยและควบแน่นของเหลวในหลอดสุญญากาศที่ปิดสนิท ใช้หลักการของของไหล เช่น การดูดซับของเส้นเลือดฝอย เพื่อให้ได้ผลคล้ายกับการทำความเย็นคอมเพรสเซอร์ของตู้เย็น มีข้อดีหลายประการ เช่น การนำความร้อนสูง คุณสมบัติไอโซเทอร์มอลที่ดีเยี่ยม ความแปรปรวนของความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน การผันกลับของทิศทางการไหลของความร้อน การถ่ายเทความร้อนระยะไกล คุณลักษณะอุณหภูมิคงที่ (ท่อความร้อนที่ควบคุมได้) ไดโอดความร้อนและประสิทธิภาพของสวิตช์ระบายความร้อน และ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ประกอบด้วยท่อความร้อนมีข้อดีคือประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง โครงสร้างที่กะทัดรัด และความต้านทานของเหลวต่ำ เนื่องจากคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนแบบพิเศษจึงสามารถควบคุมอุณหภูมิของผนังท่อได้เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของจุดน้ำค้าง แต่ราคาค่อนข้างสูง
การระบายความร้อนด้วยของเหลวใช้ของเหลวเพื่อไหลเวียนใต้ตัวขับเคลื่อนของปั๊มเพื่อระบายความร้อนของหม้อน้ำ เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ มันมีข้อดีคือความเงียบ การระบายความร้อนที่เสถียร และการพึ่งพาสิ่งแวดล้อมต่ำ แต่ราคาการทำความเย็นด้วยของเหลวก็ค่อนข้างสูงและการติดตั้งค่อนข้างลำบาก
การทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์ใช้ชิ้นส่วนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N และชิ้นส่วนของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P เพื่อเชื่อมต่อเข้ากับวงจรไฟฟ้า เมื่อต่อกระแสตรงเข้ากับวงจรนี้ จะสามารถสร้างการถ่ายโอนพลังงานได้ กระแสไฟฟ้าไหลจากธาตุชนิด N ไปยังข้อต่อของธาตุชนิด P เพื่อดูดซับความร้อนและกลายเป็นปลายเย็น กระแสไหลจากองค์ประกอบประเภท P ไปยังข้อต่อขององค์ประกอบประเภท N เพื่อปล่อยความร้อนและกลายเป็นจุดร้อน ดังนั้นจึงทำให้เกิดผลการนำความร้อน [2]
เครื่องทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์ การสูดก๊าซสารทำความเย็นอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำจากท่อดูด บีบอัดผ่านคอมเพรสเซอร์ จากนั้นปล่อยก๊าซสารทำความเย็นอุณหภูมิสูงและความดันสูงไปยังท่อไอเสีย ให้พลังงานสำหรับวงจรการทำความเย็นจึงตระหนักได้ วงจรการทำความเย็นของการบีบอัด → การควบแน่น → การขยายตัว → การระเหย (การดูดซับความร้อน) เช่นเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น
แน่นอนว่าประเภทการกระจายความร้อนข้างต้นส่วนใหญ่ไม่สามารถแยกออกจากระบบระบายความร้อนด้วยอากาศได้ในที่สุด
