convectiekoeling

Convectie koeling is elke overdracht van warmte die ontstaat uit een beweging van vloeistof. Zowel vloeistoffen als gassen convectiekoeling vertonen, en het effect kan natuurlijke of geforceerde zijn. Natuurlijke koeling plaatsvindt van warmteoverdracht als gevolg van veranderingen in de dichtheid van het fluïdum, zoals hete lucht stijgt en koelere lucht zinken. Geforceerde convectie treedt op wanneer een uitwendige kracht wordt toegevoegd aan de vloeistof bewegen, zoals een ventilator bewegende lucht of een lepel te roeren vloeistof.

Warmteoverdracht komt vooral uit geleiding en convectie. Geleiding is een warmteverlies materiaal, zonder beweging van het materiaal. Een voorbeeld van geleiding is een metalen pan door een vlam op een gasfornuis verhit. De gasvlam verwarmt de onderzijde van de pan en geleiding zal de warmteoverdracht naar de rest van de pan. Als de warmte wordt uitgeschakeld, zal convectie de pan zoals warmteoverdracht koelen en boven de lucht rond de pan.

Natuurlijke convectie koeling optreedt in de atmosfeer en de oceanen van de aarde. Lucht wordt verwarmd door de opwarming van het land en stijgt. Zoals lucht stijgt, koelt en keert terug naar de oppervlakte, het creëren van wereldwijde luchtcirculatie en weerpatronen. Zeestromingen voeren warm water om koelere oceanen en koeler water zinkt en verhuist naar de warmere streken. Zonlicht voegt energie door de opwarming van de lucht of water, en de rotatie van de aarde zorgt voor wat energie, maar de beweging is natuurlijk beschouwd in plaats van geforceerd.

Convectie koeling gebeurt binnenin de aarde ook. De gesmolten kern, door verval van radioactieve elementen verwarmd, stijgt naar de buitenste korst van onze planeet. Convectie koelt het gesmolten kernmateriaal en het beweegt langzaam terug naar het centrum. Deze beweging zorgt ervoor dat onze continenten langzaam te bewegen op de top van de gesmolten kern, een fenomeen genaamd tektonische plaat beweging.

Geforceerde koeling komt veel voor in woningen en bedrijven. Airconditioning en verwarming systemen die worden gebruikt geforceerde lucht om warmte te verplaatsen in of uit van een gebouw. Ventilatoren in gebruikte elektronische apparatuur geforceerde convectie koeling aan de lucht bewegen over elektronische componenten. Koelsystemen gebruiken fans zowel warmte af uit de condensor spoelen, maar ook de compressor koelen en verplaatsen lucht in het gekoelde compartiment.

Koelventilatoren hebben convectie effecten eeuwenlang aangetoond. Met de uitvinding van elektriciteit, kan elektromotoren worden gebruikt tafelblad en plafondventilatoren rijden. Verfijnde plafondventilatoren met thermostaten om hun functies automatisch te bedienen zijn beschikbaar sinds de late 20e eeuw. Alle steunen op hetzelfde principe koelen het menselijk lichaam door bewegende lucht over de huid.

Convectie kan worden gecombineerd met verdamping koelcapaciteit verhoogd. Verdampingskoeling systemen, die geforceerde lucht doorgegeven gebruiken via een natte verdamping pad om binnenruimten te koelen, zijn populair in gebieden met een zeer lage luchtvochtigheid. Deze systemen koelen van de binnenruimte door het verwijderen van warmte van de aangevoerde lucht door verdamping. De resulterende luchtstroom is koeler, maar bevat meer vocht. Evaporative systemen niet goed in gebieden met een hoge relatieve vochtigheid, omdat koeling niet zal optreden en de inrichting kan zeer vochtig worden.

  • Tektonische plaat beweging wordt veroorzaakt door convectie koeling.
  • Convectie koeling treedt op wanneer de vlam is uitgeschakeld op een gasfornuis, en de hitte begint in de pan te verlaten.