المبرد هو جهاز يستخدم لتبديد الحرارة. تولد بعض المعدات كمية كبيرة من الحرارة عند العمل، ولا يمكن تبديد هذه الحرارة الزائدة بسرعة وتتراكم لتولد درجات حرارة عالية، مما قد يؤدي إلى تدمير معدات العمل. في هذه المرحلة هناك حاجة إلى المبرد. المبرد عبارة عن طبقة من وسط جيد التوصيل للحرارة متصل بجهاز التسخين، ويلعب دور الوسيط. في بعض الأحيان تتم إضافة مراوح وأشياء أخرى إلى الوسط الموصل للحرارة لتسريع تأثير تبديد الحرارة. لكن في بعض الأحيان يلعب المبرد أيضًا دور السارق. على سبيل المثال، يقوم مشعاع الثلاجة بإزالة الحرارة بالقوة للوصول إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة.
مبدأ عمل الرادياتير هو أن الحرارة تنتقل من جهاز التسخين إلى الرادياتير ومن ثم إلى الهواء والمواد الأخرى، حيث يتم نقل الحرارة عن طريق نقل الحرارة في الديناميكا الحرارية. تشمل الطرق الرئيسية لنقل الحرارة التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع الحراري. على سبيل المثال، عندما تتلامس مادة مع مادة ما، طالما كان هناك اختلاف في درجة الحرارة، سيحدث انتقال الحرارة حتى تكون درجة الحرارة هي نفسها في كل مكان. ويستفيد المبرد من ذلك، مثل استخدام مواد جيدة التوصيل للحرارة، كما أن الهيكل الرفيع والكبير الذي يشبه الزعانف يزيد من مساحة التلامس وسرعة توصيل الحرارة بين جهاز التسخين والمبرد للهواء والمواد الأخرى.
سوف تنبعث وحدة المعالجة المركزية وبطاقة الرسومات وما إلى ذلك في الكمبيوتر حرارة ضائعة عند التشغيل. يمكن أن يساعد المبرد في تبديد الحرارة المهدرة التي يستمر الكمبيوتر في إصدارها، وذلك لمنع ارتفاع درجة حرارة الكمبيوتر وإتلاف الأجزاء الإلكترونية بداخله. عادةً ما تستخدم المشعاعات المستخدمة لتبريد الكمبيوتر مراوح أو تبريد بالماء. [1] بالإضافة إلى ذلك، يستخدم بعض المتحمسين لرفع تردد التشغيل النيتروجين السائل لمساعدة أجهزة الكمبيوتر على تبديد كمية كبيرة من الحرارة المهدرة، مما يسمح للمعالج بالعمل بتردد أعلى.
الوظيفة الأساسية للثلاجة هي التبريد للحفاظ على الطعام، لذلك يجب التخلص من درجة حرارة الغرفة داخل الصندوق والحفاظ على درجة حرارة منخفضة مناسبة. يتكون نظام التبريد عمومًا من أربعة مكونات أساسية: الضاغط، والمكثف، والأنبوب الشعري أو صمام التمدد الحراري، والمبخر. المبرد هو سائل يمكن أن يغلي عند درجة حرارة منخفضة تحت ضغط منخفض. يمتص الحرارة عند الغليان. يدور المبرد بشكل مستمر في نظام التبريد. يزيد الضاغط من ضغط الغاز في مادة التبريد، مما يسبب ظروف التسييل. وعندما يمر عبر المكثف، فإنه يتكثف ويسيل ويطلق الحرارة. ، ثم يخفض الضغط ودرجة الحرارة عند المرور عبر الأنبوب الشعري، ثم يغلي ويتبخر لامتصاص الحرارة عند المرور عبر المبخر. بالإضافة إلى ذلك، يتم الآن استخدام ثنائيات التبريد، دون أجهزة ميكانيكية معقدة، ولكن بأداء ضعيف، وتستخدم في الثلاجات الصغيرة.
تبريد الهواء، وتبديد الحرارة هو الأكثر شيوعًا، وهو بسيط جدًا، وهو استخدام مروحة لإزالة الحرارة التي يمتصها المبرد. السعر منخفض نسبيًا والتركيب بسيط، ولكنه يعتمد بشكل كبير على البيئة. على سبيل المثال، سوف يتأثر أداء تبديد الحرارة بشكل كبير عندما ترتفع درجة الحرارة.
أنبوب الحرارة هو عنصر نقل الحرارة ذو الموصلية الحرارية العالية للغاية. ينقل الحرارة من خلال تبخر وتكثيف السائل في أنبوب مفرغ مغلق بالكامل. ويستخدم مبادئ السوائل مثل الشفط الشعري لتحقيق تأثير تبريد مماثل لتأثير ضاغط الثلاجة. . لديها سلسلة من المزايا مثل الموصلية الحرارية العالية، والخصائص الحرارية الممتازة، وتقلب كثافة تدفق الحرارة، وعكس اتجاه تدفق الحرارة، ونقل الحرارة لمسافات طويلة، وخصائص درجة الحرارة الثابتة (أنابيب الحرارة التي يمكن التحكم فيها)، والصمام الثنائي الحراري وأداء التبديل الحراري، و يتكون المبادل الحراري المكون من أنابيب حرارية من مزايا كفاءة نقل الحرارة العالية والهيكل المدمج وفقدان مقاومة السوائل المنخفضة. بسبب خصائص نقل الحرارة الخاصة، يمكن التحكم في درجة حرارة جدار الأنبوب لتجنب التآكل عند نقطة الندى. لكن السعر مرتفع نسبيا.
يستخدم التبريد السائل سائلًا يتم إجباره على الدوران تحت قيادة المضخة لإزالة الحرارة من المبرد. بالمقارنة مع تبريد الهواء، فهو يتميز بكونه هادئًا، وتبريدًا مستقرًا، وأقل اعتمادًا على البيئة. ومع ذلك، فإن سعر التبريد السائل مرتفع نسبيًا، والتركيب مزعج نسبيًا.
يستخدم تبريد أشباه الموصلات قطعة من مادة أشباه الموصلات من النوع N وقطعة من مادة أشباه الموصلات من النوع P لتشكيل زوج كلفاني. عندما يتم توصيل تيار مستمر في هذه الدائرة، يمكن أن يحدث نقل الطاقة. يتدفق التيار من عنصر النوع N إلى مفصل العنصر P ويتم امتصاصه. تصبح الحرارة النهاية الباردة وتتدفق من المكون من النوع P إلى مفصل المكون من النوع N. يتم إطلاق الحرارة وتصبح النهاية الساخنة، وبالتالي إنتاج التوصيل الحراري. [2]
يقوم ضاغط التبريد بامتصاص غاز التبريد ذو درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض من أنبوب الشفط، ويضغطه من خلال الضاغط، ويفرغ غاز التبريد ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالي إلى أنبوب العادم لتوفير الطاقة لدورة التبريد، وبالتالي تحقيق الضغط → التكثيف → التوسع → دورة التبريد التبخر (امتصاص الحرارة). مثل المكيفات والثلاجات.
