Воздушное охлаждение

Воздушное охлаждение — метод охлаждения деталей, узлов и механизмов, подвергающихся нагреву (таких как ДВС, ТЭД, полупроводниковые приборы и т. д.), потоком воздуха.

Основная информация

См. также: Отопление, вентиляция и кондиционирование

Воздушное охлаждение — это способ рассеивания тепла. Он работает за счет расширения площади поверхности или увеличения потока воздуха над охлаждаемым объектом, или и того, и другого. Примером первого является добавление ребер охлаждения к поверхности объекта, либо путем их объединения, либо путем их плотного крепления к поверхности объекта (для обеспечения эффективной передачи тепла) прижатием или через термоинтерфейс. В последнем случае эффект достигается либо при помощи радиатора либо в паре с вентилятором (кулером), вдувающем воздух на объект, который нужно охладить. Добавление ребер к радиатору увеличивает его общую площадь поверхности, что приводит к повышению эффективности охлаждения. В воздушном охлаждении используются два типа охлаждающих прокладок: одна-медовая расческа (гребень), а другая — excelsior.

В любом случае воздух должен быть холоднее, чем объект или поверхность, с которой ожидается отвод тепла. Это связано со вторым законом термодинамики, который гласит, что тепло будет самопроизвольно перемещаться только из горячего резервуара (теплоотвода) в холодный резервуар (воздух).

Преимущества

Воздушное охлаждение не требует присутствия охлаждающей жидкости, что позволяет облегчить вес конструкции и сэкономить воду, которую, порой, используют для жидкостного охлаждения.
Воздушное охлаждение позволяет охлаждать объекты не нарушая их структурной целостности.
Дешевле в установке требует меньше обслуживания, чем жидкостное охлаждение.

Недостатки

Более сложное проектирование в целом;
отсутствие возможности простого масштабирования системы охлаждения в зависимости от мощности модификации двигателя;
меньшая приспособленность к технологичному массовому производству;
затруднительно полезное использование отводимого тепла;
более высокий шум под нагрузкой по сравнению с жидкостным охлаждением;
большие потери мощности на систему охлаждения;
потребность в более дорогом (высокосортном) масле и больший (при прочих равных) его угар из-за более высокой температуры стенок цилиндров.

Примеры использования воздушного охлаждения

Воздушное охлаждение применяют, например, в огнестрельном оружии. Примеры оружия с воздушным охлаждением — это Браунинг М1919, ППШ-41, MP-18, ППД, MG 34, Sterling L2, STEN, Suomi M/31 и так далее.

Данный метод охлаждения также используют в двигателях. Один из подобных двигателей — это Pratt & Whitney R-4360. Воздушное охлаждение двигателя внутреннего сгорания представляет собой свободно обдуваемую воздухом рубашку цилиндра. Это позволяет отводить и рассеивать большую часть тепла двигателя по типу радиатора. Используется в авиа- и автомобилестроении.

В быту наиболее частым применением для воздушного охлаждения является терморегуляция персональных компьютеров (процессор, видеокарта, оперативная память, дроссели мат. плат и т. п.). Также применяется для теплоотвода от компонентов силовых цепей и уменьшения градиента температур внутри блоков.

См. также