Bộ tản nhiệt là một thiết bị dùng để tản nhiệt. Một số thiết bị khi làm việc sinh ra một lượng nhiệt lớn, lượng nhiệt dư thừa này không thể tiêu tán nhanh và tích tụ tạo ra nhiệt độ cao, có thể phá hủy thiết bị làm việc. Lúc này cần có bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt là một lớp môi trường dẫn nhiệt tốt được gắn vào thiết bị sưởi, đóng vai trò trung gian. Đôi khi quạt và những thứ khác được thêm vào môi trường dẫn nhiệt để tăng tốc hiệu quả tản nhiệt. Nhưng đôi khi tản nhiệt cũng đóng vai kẻ cướp. Ví dụ, bộ tản nhiệt của tủ lạnh buộc phải loại bỏ nhiệt để đạt đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng.
Nguyên lý làm việc của bộ tản nhiệt là nhiệt được truyền từ thiết bị sưởi sang bộ tản nhiệt rồi đến không khí và các chất khác, trong đó nhiệt được truyền qua quá trình truyền nhiệt trong nhiệt động lực học. Các phương pháp truyền nhiệt chính bao gồm dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt. Ví dụ, khi một chất tiếp xúc với một chất, chỉ cần có sự chênh lệch nhiệt độ thì quá trình truyền nhiệt sẽ diễn ra cho đến khi nhiệt độ ở mọi nơi đều như nhau. Bộ tản nhiệt tận dụng điều này, chẳng hạn như sử dụng vật liệu dẫn nhiệt tốt, cấu trúc dạng vây mỏng và lớn làm tăng diện tích tiếp xúc và tốc độ dẫn nhiệt giữa thiết bị sưởi và bộ tản nhiệt với không khí và các chất khác.
Bộ xử lý trung tâm, card đồ họa... trong máy tính sẽ thải ra nhiệt lượng thải ra khi hoạt động. Bộ tản nhiệt có thể giúp tản nhiệt thải mà máy tính tiếp tục tỏa ra, nhằm ngăn máy tính quá nóng và làm hỏng các bộ phận điện tử bên trong. Bộ tản nhiệt dùng để làm mát máy tính thường sử dụng quạt hoặc tản nhiệt bằng nước. [1] Ngoài ra, một số người đam mê ép xung sử dụng nitơ lỏng để giúp máy tính tản một lượng lớn nhiệt thải, cho phép bộ xử lý hoạt động ở tần số cao hơn.
Chức năng cơ bản của tủ lạnh là làm mát để bảo quản thực phẩm nên phải thoát nhiệt độ phòng bên trong hộp và duy trì nhiệt độ thấp thích hợp. Hệ thống làm lạnh thường bao gồm bốn thành phần cơ bản: máy nén, bình ngưng, ống mao quản hoặc van giãn nở nhiệt và thiết bị bay hơi. Chất làm lạnh là chất lỏng có thể sôi ở nhiệt độ thấp dưới áp suất thấp. Nó hấp thụ nhiệt khi sôi. Chất làm lạnh lưu thông liên tục trong hệ thống lạnh. Máy nén làm tăng áp suất khí của chất làm lạnh, gây ra tình trạng hóa lỏng. Khi đi qua thiết bị ngưng tụ, nó ngưng tụ, hóa lỏng và tỏa nhiệt. , sau đó giảm áp suất và nhiệt độ khi đi qua ống mao quản, sau đó đun sôi và hóa hơi để hấp thụ nhiệt khi đi qua thiết bị bay hơi. Ngoài ra, hiện nay điốt làm lạnh đang được sử dụng, không có thiết bị cơ khí phức tạp nhưng hiệu suất kém và được sử dụng trong các tủ lạnh nhỏ.
Làm mát bằng không khí, tản nhiệt là phổ biến nhất và rất đơn giản đó là dùng quạt để lấy đi lượng nhiệt mà tản nhiệt hấp thụ. Giá tương đối thấp và cài đặt đơn giản, nhưng nó phụ thuộc nhiều vào môi trường. Ví dụ, hiệu suất tản nhiệt sẽ bị ảnh hưởng lớn khi nhiệt độ tăng cao.
Ống dẫn nhiệt là bộ phận truyền nhiệt có độ dẫn nhiệt cực cao. Nó truyền nhiệt thông qua sự bay hơi và ngưng tụ chất lỏng trong ống chân không được bao kín hoàn toàn. Nó sử dụng các nguyên lý chất lỏng như lực hút mao dẫn để đạt được hiệu quả làm mát tương tự như máy nén tủ lạnh. . Nó có một loạt các ưu điểm như độ dẫn nhiệt cao, tính chất đẳng nhiệt tuyệt vời, sự thay đổi mật độ dòng nhiệt, khả năng đảo ngược hướng dòng nhiệt, truyền nhiệt đường dài, đặc tính nhiệt độ không đổi (ống dẫn nhiệt có thể điều khiển), diode nhiệt và hiệu suất chuyển đổi nhiệt, và bao gồm Bộ trao đổi nhiệt bao gồm các ống dẫn nhiệt có ưu điểm là hiệu suất truyền nhiệt cao, cấu trúc nhỏ gọn và tổn thất điện trở chất lỏng thấp. Do đặc tính truyền nhiệt đặc biệt của nó, nhiệt độ thành ống có thể được kiểm soát để tránh ăn mòn điểm sương. Nhưng giá tương đối cao.
Làm mát bằng chất lỏng sử dụng chất lỏng buộc phải tuần hoàn dưới sự dẫn động của máy bơm để lấy nhiệt từ bộ tản nhiệt. So với tản nhiệt không khí thì nó có ưu điểm là chạy êm, làm mát ổn định và ít phụ thuộc vào môi trường. Tuy nhiên, giá của tản nhiệt bằng chất lỏng tương đối cao và việc lắp đặt tương đối rắc rối.
Làm lạnh bán dẫn sử dụng một mảnh vật liệu bán dẫn loại N và một mảnh vật liệu bán dẫn loại P để tạo thành một cặp điện. Khi dòng điện một chiều được nối vào mạch này, quá trình truyền năng lượng có thể xảy ra. Dòng điện chạy từ phần tử loại N đến khớp của phần tử loại P và bị hấp thụ. Nhiệt trở thành đầu lạnh và truyền từ thành phần loại P đến khớp của thành phần loại N. Nhiệt được giải phóng và trở thành đầu nóng, do đó tạo ra tính dẫn nhiệt. [2]
Máy làm lạnh bằng máy nén hút khí làm lạnh ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp từ ống hút, nén qua máy nén và xả khí làm lạnh ở nhiệt độ cao và áp suất cao vào ống xả để cung cấp năng lượng cho chu trình làm lạnh, do đó đạt được độ nén → ngưng tụ → giãn nở → chu trình làm lạnh bay hơi (hấp thụ nhiệt). Chẳng hạn như điều hòa không khí và tủ lạnh.
