Chłodzenie pasywne

Pasywne chłodzenie jest to popularna nazwa dla systemu chłodzenia opartego na samym radiatorach, bez wentylatorów.

Chłodzenie pasywne działa na zasadzie wykorzystania zjawiska oddawania przez metale ciepła do otoczenia. Układy chłodzenia są różne, mogą być zbudowane z pojedynczego radiatora, bądź podwójnego z połączeniem między sobą. Wykorzystuje się tu zjawisko konwekcji, czyli transportu ciepła z ciała na skutek makroskopowych ruchów materii. ciepło jest przenoszone pomiędzy ciałem ciepłym i zimnym.

Układy chłodzenia mogą być również skonstruowane z radiatorów i rurek cieplnych, tzw. heat pipe.

Heat pipe, czyli miedziane rurki zawierają wewnątrz parującą i skraplającą się ciecz transportującą ciepło. Zasada ich działania jest bardzo interesująca, jeżeli w jednym końcu rurki ciecz zostanie podgrzana, zacznie ona parować, pobierając przy tym jeszcze więcej ciepła. Para taka przemieszcza się w kierunku chłodniejszym i skrapla się na chłodnych ściankach wewnętrznych rurki oddając przy tym ciepło, a schłodzona skroplona ciecz wraca z powrotem do miejsca cieplejszego, powodując ponowne jego chłodzenie. należy przy tym zaznaczyć, że często montuje się rurki z końcami na różnych poziomach, tzn jeden, chłodzący niżej, drugi oddający ciepło wyżej, tak aby parująca ciecz przesuwała się ku górze, a skroplona tam wracała siłą grawitacji. Zastosowanie rurek cieplnych jest bardzo wydajne w chłodzeniu.
 


Jeszcze innym elementem stosowanym przy chłodzeniu pasywnym jest ogniwo Peltiera. Jest to element półprzewodnikowy, który składa się z dwóch płytek, o bardzo małej grubości. Płytki są zbudowane z ceramiki tlenków glinu, czyli tlenków glinu poddanych obróbce cieplnej. Pomiędzy płytkami umiejscowione są z miedzianymi ścieżkami półprzewodniki, wykonane są one z tellurku bizmutu domieszkowanego antymonem i selenem. Dzięki zjawiskom związanym z ruchem elektronów w tych półprzewodnikach na skutek przepływu prądu elektrycznego, jedna strona ogniwa pobiera ciepło z otoczenia, czyli ochładza, a druga oddaje, czyli nagrzewa. Wystarczy chłodzącą stronę przyłożyć do elementu chłodzonego, aby uzyskać całkiem dobre efekty. Przy odpowiednim ogniwie i napięciach zasilających go można uzyskać temperatury 0-20 st.C. Jednak Ogniwa Peltiera mają pewne wady. Strona oddająca ciepło, nagrzewa się do wysokich temperatur, przez co należy także i ją schładzać. Drugą wadą jest spory pobór energii elektrycznej do osiągnięcia odpowiednich wymaganych temperatur. Z tego powodu ogniwa Peltiera są rzadziej stosowne przy chłodzeniu pasywnym komputera.

Ogromną zaleta chłodzenia pasywnego jest brak hałasu, ponieważ nie ma tu żadnych elementów ruchomych, mogących wydawać dźwięki. Wadą może być nieco wyższa temperatura pracy podzespołów chłodzonych niż przy zastosowaniu wentylatorów, lub układu chłodzenia, wyłączając tu ogniwa Peltiera. Najczęściej chłodzenie pasywne stosuje się w przypadku kart graficznych.