主动冷却

主动冷却是一种降热机制，通常在电子设备和室内建筑物中实施，以确保从内部进行适当的热传递和循环。

与对应的被动冷却不同，主动冷却完全依赖于能源消耗才能运行。 它使用各种消耗能量的机械系统来散热。 它通常在无法通过被动方式维持温度的系统中实施。 主动冷即系统通常使用电力或热能提供动力，但某些系统也可以使用太阳能甚至水电提供动力。 它们需要得到良好维护和可持续发展，以便它们执行必要的任务，否则可能会发生物体内部损坏的可能性。 商用主动冷却系统的各种应用包括室内空调、电脑风扇和热泵。

许多建筑物对冷却有很高的要求，全世界 50 个xxx的大都市区中有多达 27 个位于炎热或热带气候地区。 因此，工程师必须建立热平衡，以确保整个结构的适当通风。

其中 p {displaystyle p} 是空气密度，c p {displaystyle c_{p}} 是空气在恒定压力下的比热容，d T / d t {displaystyle dT/dt} 是速率 热传递，E i n t {displaystyle E_{int}} 是内部热增益，E C o n v {displaystyle E_{Conv}} 是通过外壳的热传递，E V e n t {displaystyle E_{Vent}} 是室内和室外空气之间的热增益/损失，而 E A C {displaystyle E_{AC}} 是机械热传递。

使用它，可以确定基础设施内需要多少冷却。

住宅领域常用的主动制冷系统有以下三种：

风扇是由电动机以恒定速度旋转的三到四个叶片。 在整个旋转过程中，产生气流并通过强制对流传热过程使周围环境冷却。 由于价格相对较低，它是住宅领域三种主动制冷系统中使用频率最高的。

热泵利用电能将冷区的热量抽取到暖区，使冷区温度降低，暖区温度升高。

有两种类型的热泵：

作为两者中更受欢迎的变体，压缩热泵通过使用制冷剂循环运行。 空气中的蒸汽制冷剂在温度升高的同时被压缩，产生过热蒸汽。 然后蒸汽通过冷凝器并转化为液体形式，在此过程中散发更多的热量。 通过膨胀阀，液态制冷剂形成液体和蒸汽的混合物。 当它通过蒸发器时，蒸汽制冷剂形成并排放到空气中，重复制冷剂循环。

吸收式热泵的过程与压缩变体的工作原理类似，主要区别在于使用吸收器而不是压缩机。 吸收器吸收蒸汽制冷剂并形成液体形式，然后进入液体泵以转化为过热蒸汽。 与仅使用电力的压缩热泵相比，吸收式热泵同时利用电力和热量来实现其功能。

蒸发冷却器吸收外部空气并将其通过水饱和垫，通过水蒸发降低空气温度。

它可以分为：

这种方法蒸发水，然后水直接进入气流，产生少量湿度。 通常需要消耗相当数量的水才能适当降低周围区域的温度。

这种方法将水蒸发成第二股气流，然后将其通过热交换器，在不增加任何湿度的情况下降低主气流的温度。 与直接蒸发冷却器相比，它需要更少的水来运行和降低温度。

除了主动冷却的正常商业用途外，研究人员还在寻找改进主动冷却在各种技术中的应用的方法。

热电发电机或 TEG 是一种电源，最近进行了试验，以测试其维持主动冷却的可行性。