اصول انتقال حرارت در چاههای حرارتی
چاه حرارتی انرژی حرارتی را از دستگاه با دمای بیشتر به محیط سیال با دمای پایینتر منتقل میکند. محیط سیال معمولاً هوا بوده ولیکن آب، مبرد یا روغن هم میتواند باشد. درصورتیکه محیط سیال آب باشد، چاه حرارتی صفحه سرد نامیده میشود. در ترمودینامیک، چاه حرارتی منبع گرمی است که میتواند مقدار نامشخصی گرما را بدون تغییر دمای قابلتوجه جذب کند.
چاه حرارتی
چاه حرارتی، مبدل حرارتی غیر فعالی است که گرمای تولیدشده توسط دستگاه مکانیکی یا الکتریکی را به محیط سیال منتقل میکند، در رایانهها، چاههای حرارتی برای خنک کاری واحد پردازش مرکزی (CPU) یا پردازندههای گرافیکی استفاده میشوند. چاههای حرارتی در کنار دستگاههای نیمهرسانا توانمند مانند ترانزیستورهای توان و تجهیزات نوری مانند لیزرها و دیودهای نوری (LED) به دلیل توانایی پخش حرارتی ناکافی برای تعدیل دما استفاده میشوند.
میکرو مبدلهای حرارتی
میکرو مبدلهای حرارتی، یا مبدلهای حرارتی میکرو ساختار، مبدلهایی که هستند که حداقل یک سیال در آن با قید ابعادی کمتر از 1 میلیمتر جریان دارد. معمولترین این محدودیتها میکرو کانالها هستند که قطر هیدرولیک کمتر از 1 میلیمتر دارند. میکرو کانالها را میتوان از فلز، سرامیک، و حتی پلاستیکهای ارزانقیمت ساخت. از میکرو کانالها در کاربردهای بسیاری استفاده میشود مانند:
سرمایش منبع آب عمیق
سرمایش منبع آب عمیق ((DWCS یا سرمایش هوا خنک آب عمیق نوعی سرمایش هوا خنک برای فراوری و آسایش با استفاده از یک حجم بزرگ آب سرد بهعنوان چاه حرارتی است. این سرمایش از آب 4 تا 10 درجه سانتیگرادی از اعماق دریاچهها، اقیانوسها و رودخانهها که از یکطرف مبدل حرارتی پمپ میشود، استفاده میکند. در طرف دیگر مبدل حرارتی، آبخنک تولید میشود.
مبدل حرارتی زمین-کوپل
مبدل حرارتی زمین-کوپل، مبدل حرارتی زیرزمینی است که میتواند گرمای زمین را مهار و/یا آن را به زمین پراکنده کند. این مبدلها از دمای ثابت نزدیک زیر زمین برای گرمایش یا سرمایش هوا یا دیگر سیالات برای کاربری ساکنین، کشاورزی یا صنعت استفاده میکنند. اگر هوای ساختمان از مبدل حرارتی برای تهویه بازیابی حرارت دمیده شود، به آنها در اروپا لولههای زمین (همچنین با نام لولههای سرمایش زمین یا لولههای گرمایش زمین شناخته میشوند) و در آمریکای شمالی، مبدلهای حرارتی هوا-زمین (EAHE یا EAHX) گفته میشود.
انواع سیستم های تهویه مطبوع
تهویه مطبوع به فرآیند تغییر دادن خواص هوا (عمدتاً دما و رطوبت) برای رسیدن به شرایط مطلوبتر و معمولاً با هدف توزیع هوای تهویه شده به فضاهای اشغالشده ساختمان یا یک وسیله نقلیه برای بهبود آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل گفته میشود.
تهویه مطبوع
تهویه مطبوع (که با A/C یا AC نشان داده میشود) به فرآیند تغییر دادن خواص هوا (عمدتاً دما و رطوبت) برای رسیدن به شرایط مطلوبتر و معمولاً با هدف توزیع هوای تهویه شده به فضاهای اشغالشده ساختمان یا یک وسیله نقلیه برای بهبود آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل گفته میشود، در استفادههای رایج، تهویه کننده هوا دستگاهی است که گرما را از هوای داخل ساختمان یا وسیله نقلیه حذف و در نتیجه دمای هوا را کاهش میدهد.
سرمایش تشعشعی
سیستم سرمایش تشعشعی به سطح دما-کنترل شده اشاره دارد که با حذف گرمایش محسوس داخل ساختمان را خنک میکند و این اتفاق زمانی است که بیش از نیمی از انتقال حرارت انجامشده بهصورت حرارت تشعشعی باشد. گرما از شیء یا هر چیز دیگری که دمای بیشتری دارد، به سطح سردتر منتقل میشود و این جریان تا زمانی که دمای شیء بالاتر است ادامه مییابد.
هیدرونیک
هیدرونیک استفاده آب یا مایع واسط دیگری مانند گلیکول بهعنوان واسط انتقال حرارت در سیستمهای سرمایش و گرمایش است. برخی از قدیمیترین و رایجترین مثالها، رادیاتورهای بخار و آب داغ هستند.
عوامل موثر در انتخاب سیستم سرمایش گرمایش
انتخاب سیستم گرمایش و سرمایش با توجه به طیف وسیع انتخاب، کاری سخت است. بنابراین همواره بهتر است در مورد سرویس ها اطلاعاتی داشته باشیم تا بتوان در موقع انتخاب با توجه به کاربری، سیستم مطلوب را انتخاب کرد. در ذیل به برخی از این سیستم ها اشاره می شود.