रेडिएटरचे कार्य काय आहे?

रेडिएटर हे एका साहित्यापासून बनवलेले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे जे उष्णता चांगल्या प्रकारे चालवते आणि अनेकदा नको असलेली उष्णता नष्ट करण्यासाठी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाशी जोडलेले असते. अतिउष्णता, अकाली अपयश टाळण्यासाठी आणि घटकांची विश्वासार्हता आणि कार्यप्रदर्शन वाढवण्यासाठी अतिरिक्त उष्णता नष्ट करून सर्किटचे घटक थंड करण्यासाठी याचा वापर केला जातो.

रेडिएटर ऑपरेशन फूरियरच्या उष्णतेच्या नियमावर आधारित आहे. जेव्हा जेव्हा वस्तूमध्ये तापमान ग्रेडियंट असते तेव्हा उष्णता उच्च तापमानातून कमी तापमानाच्या भागात हस्तांतरित केली जाते. किरणोत्सर्ग, संवहन किंवा वहन या तीन वेगवेगळ्या प्रकारे उष्णता हस्तांतरित केली जाते.

जेव्हा जेव्हा वेगवेगळ्या तापमानात दोन वस्तूंचा संपर्क येतो तेव्हा उष्णता वाहक होते. यामध्ये गरम वस्तूचे वेगवान रेणू आणि थंड वस्तूचे हळू रेणू यांच्यात टक्कर होते. यामुळे गरम वस्तूपासून थंड वस्तूकडे ऊर्जा हस्तांतरित होते. त्यामुळे उष्णता सिंक ट्रान्झिस्टरसारख्या उच्च तापमानाच्या घटकापासून हवा, तेल, पाणी किंवा इतर कोणत्याही योग्य माध्यमासारख्या कमी तापमानाच्या माध्यमात वहन आणि संवहनाद्वारे उष्णता हस्तांतरित करते.

रेडिएटर म्हणजे काय

रेडिएटर्सचे दोन प्रकार आहेत, निष्क्रिय रेडिएटर्स आणि सक्रिय रेडिएटर्स.

1. सक्रिय हीट सिंक हीट सिंकमधून उष्णता नष्ट करण्यासाठी कूलिंग फॅन्स किंवा ब्लोअर वापरतात. यामध्ये उत्कृष्ट कूलिंग गुणधर्म आहेत परंतु हलत्या भागांमुळे नियमित देखभाल आवश्यक आहे.

2. निष्क्रिय उष्णता सिंक कोणतेही पंखे वापरत नाहीत आणि त्यांचे कोणतेही हलणारे भाग नसतात, ज्यामुळे ते अधिक विश्वासार्ह बनतात.

रेडिएटर्सची त्यांची भौतिक रचना आणि आकार, वापरलेली सामग्री इत्यादींच्या आधारे पुढील वर्गीकरण केले जाऊ शकते. ठराविक रेडिएटर्स आहेत:

रेडिएटर्स हीट एक्स्चेंजर म्हणून काम करतात आणि सामान्यत: हवेसारख्या शीतल माध्यमाच्या संपर्कात जास्तीत जास्त पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ ठेवण्यासाठी डिझाइन केलेले असतात. कार्यप्रदर्शन भौतिक वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते जसे की वापरलेली सामग्री, पृष्ठभागावरील उपचार, पसरलेली रचना, वायु प्रवाह गती आणि कनेक्शन पद्धती. थर्मल पेस्ट, संयुगे आणि प्रवाहकीय टेप ही काही सामग्री आहेत जी एखाद्या घटकाची उष्णता सिंक पृष्ठभाग आणि उष्णता सिंक पृष्ठभाग यांच्या दरम्यान उष्णता हस्तांतरण सुधारण्यासाठी वापरली जातात आणि त्यामुळे उष्णता सिंकची कार्यक्षमता.

हिरा, तांबे आणि अॅल्युमिनियम यासारख्या उत्कृष्ट थर्मल चालकता असलेल्या धातू सर्वात कार्यक्षम उष्णता सिंक बनवतात. तथापि, कमी किंमतीमुळे अॅल्युमिनियमचा अधिक वापर केला जातो.

रेडिएटरच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारे इतर घटक समाविष्ट आहेत:

1. थर्मल प्रतिकार

2. हवेचा प्रवाह

3. आवाज प्रतिकार

4. फिन घनता

5. फिन अंतर

6. रुंदी

7. लांबी

उष्णता सिंकचा वापर विविध इलेक्ट्रॉनिक घटकांना थंड करण्यासाठी केला जातो ज्यामध्ये सर्व अतिरिक्त उष्णता नष्ट करण्यासाठी पुरेशी उष्णता नष्ट करण्याची क्षमता नसते. या उपकरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

पॉवर ट्रान्झिस्टर, थायरिस्टर्स आणि इतर स्विचिंग उपकरणे

डायोड

एकात्मिक सर्किट

CPU प्रोसेसर

ग्राफिक्स प्रोसेसर

रेडिएटर्स वेगवेगळ्या ऍप्लिकेशन्ससाठी विविध प्रकार आणि आकारात येतात. रेडिएटरचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे फिनन्ड रेडिएटर, ज्यामध्ये अनेक पातळ धातूचे पंख एकत्र जोडलेले असतात. हे पंख चांगल्या थंड होण्यासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ वाढवतात. इतर प्रकारच्या हीट सिंकमध्ये पिन फिन, क्रॉस फिन रेडिएटर्स, प्री फिन रेडिएटर्स आणि फ्लॅट प्लेट रेडिएटर्स यांचा समावेश होतो.

कार रेडिएटर पाणी साठवण आणि उष्णता नष्ट करणे या दोन्हीचे कार्य करते. रेडिएटर हा कूलिंग सिस्टीमचा एक प्रमुख भाग आहे आणि त्याचा उद्देश इंजिनला अतिउष्णतेमुळे होणाऱ्या नुकसानापासून संरक्षण करणे हा आहे. रेडिएटरमध्ये इंजिनमधून येणार्‍या कूलंटचे तापमान कमी करण्यासाठी थंड हवा वापरणे हे रेडिएटरचे तत्त्व आहे. रेडिएटर ऑटोमोबाईल कूलिंग सिस्टमशी संबंधित आहे. इंजिन वॉटर कूलिंग सिस्टममधील रेडिएटरमध्ये तीन भाग असतात: वॉटर इनलेट चेंबर, वॉटर आउटलेट चेंबर, एक मुख्य प्लेट आणि रेडिएटर कोर. रेडिएटर उच्च तापमानापर्यंत पोहोचलेल्या कूलंटला थंड करतो. रेडिएटरमधील कूलंट थंड होते जेव्हा रेडिएटरच्या नळ्या आणि पंख कूलिंग फॅन आणि वाहनाच्या हालचालींद्वारे तयार केलेल्या वायुप्रवाहाच्या संपर्कात येतात.

इंजिनला जास्त गरम होण्यापासून रोखण्यासाठी, दहन कक्ष (सिलेंडर लाइनर, सिलेंडर हेड्स, व्हॉल्व्ह इ.) सभोवतालचे घटक योग्यरित्या थंड करणे आवश्यक आहे. कूलिंग इफेक्ट सुनिश्चित करण्यासाठी, ऑटोमोबाईल कूलिंग सिस्टीममध्ये सामान्यतः रेडिएटर, थर्मोस्टॅट, वॉटर पंप, सिलेंडर वॉटर चॅनल, सिलेंडर हेड वॉटर चॅनल, फॅन इ.चा समावेश असतो. रेडिएटर हे पाणी थंड करण्यासाठी जबाबदार असते. त्याचे पाण्याचे पाइप आणि हीट सिंक बहुतेक अॅल्युमिनियमचे बनलेले असतात. अॅल्युमिनिअमच्या पाण्याचे पाईप्स सपाट आकारात बनवले जातात आणि उष्णतेचे सिंक नालीदार असतात. उष्णता नष्ट होण्याच्या कामगिरीकडे लक्ष द्या. स्थापनेची दिशा हवेच्या प्रवाहाच्या दिशेने लंब आहे. साध्य करण्याचा प्रयत्न करा वाऱ्याचा प्रतिकार लहान असावा आणि कूलिंग कार्यक्षमता जास्त असावी. शीतलक रेडिएटर कोरच्या आत वाहते आणि हवा रेडिएटर कोरच्या बाहेर जाते. गरम शीतलक हवेत उष्णता पसरवून थंड होते आणि शीतलकाने उत्सर्जित होणारी उष्णता शोषून थंड हवा गरम होते, म्हणून रेडिएटर हा उष्णता विनिमयक आहे.

हीट सिंक हे इलेक्ट्रॉनिक घटकांद्वारे निर्माण होणारी उष्णता व्यवस्थापित करण्यासाठी वापरले जाणारे उपकरण आहे. ते सामान्यत: धातू किंवा अॅल्युमिनियमचे बनलेले असतात आणि त्यांचा मुख्य उद्देश उष्णता ज्या घटकाशी जोडला आहे त्यापासून दूर जाणे हा आहे. हीट सिंकची रचना पंख, चॅनेल किंवा खोबणीने केली जाते ज्यामुळे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ वाढू शकते जेणेकरुन घटकांपासून आसपासच्या वातावरणात उष्णता हस्तांतरित करण्यात मदत होईल. रेडिएटर्स विविध ऍप्लिकेशन्ससाठी विविध आकार आणि आकारांमध्ये येतात.

हीट सिंक हे कोणत्याही इलेक्ट्रॉनिक सिस्टीमचे आवश्यक घटक आहेत कारण ते चांगले थंड आणि सुधारित कार्यप्रदर्शनास अनुमती देतात. घटकापासून उष्णता दूर करून, घटक थंड राहू शकतो आणि अतिउष्णतेमुळे नुकसान होण्याच्या भीतीशिवाय जास्तीत जास्त कार्यक्षमतेने चालू शकतो. रेडिएटर्स घटक आणि वातावरणातील उष्णता काढून आवाज आणि कंपन पातळी देखील कमी करतात.

रेडिएटर हा इंजिनच्या कूलिंग सिस्टमचा मुख्य घटक आहे. त्‍याच्‍या पंखांमध्‍ये अँटीफ्रीझ आणि पाण्याचे मिश्रण पसरवणे ही त्‍याची मुख्‍य भूमिका आहे, जे उरलेले इंजिन पुढे जाण्‍यापूर्वी थंड हवा घेत असताना इंजिनची काही उष्णता सोडते.

रेडिएटर हे उष्णता एक्सचेंजर आहे जे थंड आणि गरम करण्याच्या उद्देशाने थर्मल उर्जा एका माध्यमातून दुसर्‍यामध्ये हस्तांतरित करण्यासाठी वापरले जाते. बहुतेक रेडिएटर्स कार, इमारती आणि इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये कार्य करण्यासाठी बांधले जातात.

रेडिएटर हा नेहमीच त्याच्या वातावरणासाठी उष्णतेचा स्रोत असतो, जरी हे एकतर वातावरण तापवण्याच्या उद्देशाने किंवा त्याला पुरवलेले द्रव किंवा शीतलक थंड करण्यासाठी असू शकते, जसे की ऑटोमोटिव्ह इंजिन कूलिंग आणि HVAC ड्राय कूलिंग टॉवर्ससाठी. नाव असूनही, बहुतेक रेडिएटर्स थर्मल किरणोत्सर्गाऐवजी संवहनाद्वारे त्यांची उष्णता मोठ्या प्रमाणात हस्तांतरित करतात

काही अनुप्रयोगांमध्ये, रेडिएटर्स महाग आणि स्थापित करणे कठीण असू शकतात. याव्यतिरिक्त, ऍप्लिकेशनसाठी योग्य आकारात नसल्यास, उष्णता सिंक घटकाद्वारे तयार केलेली सर्व उष्णता योग्यरित्या नष्ट करू शकत नाही. हे लक्षात घेणे देखील महत्त्वाचे आहे की काही घटक तापमान बदलांसाठी संवेदनशील असतात, म्हणून या प्रकारच्या घटकांसाठी उष्णता सिंक निवडताना काळजी घेणे आवश्यक आहे.

सोप्या भाषेत सांगायचे तर, रेडिएटर ही एक वस्तू आहे जी उष्णता स्त्रोतापासून उष्णता पसरवते. ते संगणक, डीव्हीडी प्लेयर आणि इतर पोर्टेबल उपकरणांवर देखील स्थापित केले आहेत. रेडिएटर कसे कार्य करते हे स्पष्ट करणार्‍या एका साध्या यंत्रणेचा विचार करताना, आपण कारवर बसवलेल्या रेडिएटरची कल्पना करू शकता. रेडिएटर तुमच्या कारच्या इंजिनपासून उष्णता दूर करते. त्याचप्रमाणे, हीट सिंक उष्णता दूर करते, उदाहरणार्थ, तुमच्या PC च्या CPU पासून. रेडिएटरची कार्यरत यंत्रणा उष्णता वाहकांशी जवळून संबंधित आहे. जोपर्यंत भिन्न तापमान असलेल्या दोन वस्तूंचा संपर्क येतो तोपर्यंत उष्णता वाहक होत राहील.

यामध्ये गरम वस्तूचे वेगवान रेणू आणि थंड वस्तूचे हळू-हलणारे रेणू यांच्यात टक्कर होते. यामुळे गरम वस्तूपासून थंड वस्तूकडे उर्जेचे हस्तांतरण देखील होते. म्हणून, उष्णता सिंक उच्च-तापमान घटकांपासून (जसे की ट्रान्झिस्टर) कमी-तापमान माध्यमांमध्ये (जसे की हवा, तेल, पाणी किंवा इतर कोणत्याही योग्य माध्यमात) वहन आणि संवहनाद्वारे उष्णता हस्तांतरित करते.

हीट सिंकमध्ये थर्मल कंडक्टर असतो जो उष्णतेच्या स्त्रोतापासून पंख किंवा पिनमध्ये उष्णता वाहून नेतो, ज्यामुळे उर्वरित संगणकावर उष्णता नष्ट होण्यासाठी पृष्ठभागाचे मोठे क्षेत्र मिळते. म्हणूनच हीट सिंक आसपासच्या कूलिंग माध्यमाच्या संपर्कात असलेल्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ जास्तीत जास्त वाढवण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. तर, रेडिएटरचे कार्यप्रदर्शन हवेचा वेग, साहित्य, प्रोट्रुजन डिझाइन आणि पृष्ठभागावरील उपचार यावर अवलंबून असते. ही वस्तुस्थिती आम्हाला रेडिएटर्सचे प्रकार, साहित्य आणि बांधकाम नवीन शोधण्यास प्रवृत्त करते.

उष्णता पाईप रेडिएटर्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. या प्रकारचे रेडिएटर अनेक उच्च-शक्ती उपकरणे आणि उपकरणांची उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता सुधारू शकतात. हे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि SVG, फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्स, इन्व्हर्टर, नवीन ऊर्जा स्त्रोत इत्यादींमध्ये वापरले जाऊ शकते.

तांबे बहुतेकदा मुख्य सामग्री म्हणून वापरले जाते आणि त्याची थर्मल चालकता अॅल्युमिनियमपेक्षा दुप्पट कार्यक्षम आहे, ज्याची थर्मल चालकता अंदाजे 400W/m-K आहे. थर्मल चालकता आणि गंज प्रतिरोधकतेच्या बाबतीत तांब्यामध्ये उत्कृष्ट उष्णता सिंक गुणधर्म असल्यामुळे, ते उत्कृष्ट, जलद आणि कार्यक्षम उष्णता नष्ट करते. परंतु तोटे म्हणून, तांबे अॅल्युमिनियमपेक्षा तीनपट जड आहे आणि किंमत खूप जास्त आहे. अॅल्युमिनियमपेक्षा ते तयार करणे अधिक कठीण आहे.

अॅल्युमिनियम ही अत्यंत हलकी आणि स्वस्त सामग्री आहे जी अत्यंत थर्मलली प्रवाहकीय आहे, ज्यामुळे ते बहुतेक उष्णता सिंकसाठी आदर्श बनते. पातळ शीटमध्ये वापरल्यास अॅल्युमिनियम संरचनात्मकदृष्ट्या मजबूत धातू असू शकते. परंतु उष्णता वाहून नेण्याची अॅल्युमिनियमची क्षमता, ज्याला थर्मल चालकता म्हणून ओळखले जाते, ती तांब्याच्या तुलनेत निम्मी आहे. हा गैरसोय रेडिएटरच्या तळाशी असलेल्या उष्णतेच्या स्त्रोतापासून उष्णता हलवू किंवा चालवू शकणारे अंतर मर्यादित करते