라디에이터

Radiator
이 기사는 자동차, 건물, 전자제품의 라디에이터에 관한 것이다.기타 용도는 라디에이터(동음이의)를 참조하십시오.
21세기 자동차의 알루미늄으로 만들어진 수공기 대류 냉각 라디에이터.

라디에이터는 냉난방을 목적으로 한 매체에서 다른 매체로 열에너지를 전달하는 데 사용되는 열교환기입니다.대부분의 라디에이터는 자동차, 건물 및 전자제품에서 작동하도록 구성되어 있습니다.

라디에이터는 항상 환경에 열원이지만, 자동차 엔진 냉각 및 HVAC 건식 냉각 타워와 같이 라디에이터에 공급되는 유체 또는 냉각수를 냉각하기 위한 것일 수 있습니다.이름에도 불구하고 대부분의 라디에이터는 열 복사 [citation needed]대신 대류를 통해 열의 대부분을 전달합니다.

역사

로마의 하이포코스트는 건물 난방을 위한 라디에이터의 초기 사례이다.프란츠 산 갈리, 상트페테르부르크에 사는 프러시아 태생의 러시아 사업가. 1857년 [1][2][3]라디에이터 특허를 받은 피터스버그는 1855년경 난방용 라디에이터를 발명했지만 1841년 미국인[4] 조셉 네이슨이 원시 라디에이터를 개발해 온수와 증기 가열에 [4]대한 미국 특허를 다수 획득했다.

방사 및 대류

1904년산 주철 대류관 라디에이터

라디에이터로부터의 열전달은 열복사, 흐르는 공기 또는 액체로의 대류, 공기 또는 액체로의 전도 등 모든 일반적인 메커니즘에 의해 발생합니다.라디에이터는 예를 들어 양말 한 켤레를 건조시키는 상변화에 의해 열을 전달할 수도 있다.실제로 "라디에이터"라는 용어는 액체가 노출된 파이프를 통해 순환하는 여러 장치 중 하나를 가리킨다(종종 핀 또는 표면적을 증가시키는 다른 수단이 있음)."컨벡터"라는 용어는 열원이 직접 노출되지 않는 장치 클래스를 말한다.

주변과의 열 교환에 사용할 수 있는 표면적을 늘리기 위해 라디에이터에는 여러 개의 핀이 있어 라디에이터를 통해 펌핑된 액체를 운반하는 튜브와 접촉합니다.핀과 접촉하는 공기(또는 기타 외부 유체)는 열을 방출합니다.먼지나 핀 손상으로 인해 공기 흐름이 방해되면 라디에이터의 해당 부분이 열 전달에 효과적이지 않습니다.

난방

Type 21 Convector Radiator
영국 표준 중앙 난방 시스템의 전형적인 패널 대류형 라디에이터
주요 기사: 라디에이터(난방)

라디에이터는 유럽 대륙의 건물을 난방하는 데 일반적으로 사용된다.복사 중앙 난방 시스템에서는 온수 또는 때로는 증기가 중앙 보일러에서 생성되고 건물 내의 라디에이터를 통해 펌프에 의해 순환되며, 이 열은 주변으로 전달됩니다.

이스라엘에서는 휴대용 라디에이터가 공간 히터와 팬 히터에 대한 안전한 대안으로 싱글 룸을 난방하는 것이 일반적입니다.

난방, 환기, 공조

주요 기사:냉각탑

라디에이터는 건조 냉각탑 및 건물 냉각용 폐쇄 루프 냉각탑에 사용되며, 냉각 냉각수는 주변으로부터 격리된 상태로 유지하면서 난방, 환기, 공기 조절(HVAC)에 액체 냉각 냉각기를 사용합니다.

엔진 냉각

차량 엔진 베이(전방에 라디에이터 포함)
주요 기사: 라디에이터(엔진 냉각)
튜브의 이중 그리드가 있는 자동 라디에이터: 왼쪽에는 엇갈린 그리드, 오른쪽에는 평행 그리드

라디에이터는 주로 자동차에서 내연기관을 냉각하는 데 사용되며, 피스톤 엔진 항공기, 철도 기관차, 오토바이, 정지 발전 플랜트 및 열 엔진이 사용되는 기타 장소(외부에서 비교적 차가운 물을 무제한으로 공급하는 수상기, 일반적으로 액체 열 교환기를 사용한다)에서도 사용됩니다.대신).

열 엔진을 식히기 위해 냉각수가 엔진 블록을 통과하여 엔진에서 열을 흡수합니다.그런 다음 뜨거운 냉각수는 라디에이터의 입구 탱크(라디에이터 상단 또는 한쪽을 따라 위치)로 공급되며, 여기서 튜브를 통해 라디에이터 코어를 통해 라디에이터의 반대쪽 끝에 있는 다른 탱크로 분배됩니다.냉각수는 반대쪽 탱크로 가는 길에 라디에이터 튜브를 통과하면서 많은 열을 튜브로 전달하고, 튜브는 열을 각 튜브 열 사이에 낀 핀으로 전달합니다.그러면 핀이 열을 외부 공기로 방출합니다.핀은 튜브의 공기 접촉면을 크게 증가시켜 교환 효율을 높이는 데 사용됩니다.냉각된 액체가 엔진으로 피드백되고 사이클이 반복됩니다.일반적으로 라디에이터가 냉각수의 온도를 다시 외기 온도로 낮추지는 않지만, 엔진이 과열되지 않도록 충분히 냉각됩니다.

이 냉각수는 일반적으로 수성이며, 동결을 방지하기 위한 글리콜과 부식, 침식 및 캐비테이션을 제한하기 위한 기타 첨가제가 첨가되어 있습니다.그러나 냉각수는 오일일 수도 있습니다.첫 번째 엔진은 냉각수를 순환시키기 위해 온도 사이펀을 사용했지만, 오늘날에는 가장 작은 엔진을 제외한 모든 엔진이 [5]펌프를 사용합니다.

1980년대까지 라디에이터 코어는 종종 구리(핀용)와 황동(튜브, 헤더 및 사이드 플레이트의 경우)으로 만들어졌으며 탱크는 황동 또는 플라스틱(종종 폴리아미드)으로 만들어질 수 있었다.1970년대부터 알루미늄 사용이 증가하여 차량용 라디에이터의 대부분을 차지하게 되었습니다.알루미늄의 주요 유발 요인은 경량화와 [citation needed]비용 절감입니다.

공기는 액체 냉각제보다 열 용량과 밀도가 낮기 때문에 냉각수의 열을 흡수하려면 라디에이터 코어를 통해 상당히 큰 부피 유량(냉각수에 비해)을 방출해야 합니다.라디에이터에는 많은 경우 라디에이터를 통해 공기를 내뿜는 팬이 하나 이상 있습니다.차량의 팬 전력 소비를 줄이기 위해 라디에이터가 차량 프론트 엔드의 그릴 뒤에 있는 경우가 많습니다.냉각수의 온도가 시스템의 설계 최대 온도 미만으로 유지되고 팬이 [citation needed]해제된 상태로 있을 때 램 공기는 필요한 냉각 공기 흐름의 일부 또는 전부를 제공할 수 있습니다.

전자제품 및 컴퓨터

주요 기사:히트 싱크
메인보드의 패시브 히트 싱크

전자기기가 작아질수록 폐열을 분산시키는 문제는 더욱 어려워진다.히트 싱크로 알려진 작은 라디에이터는 전자 부품에서 냉각 공기 흐름으로 열을 전달하는 데 사용됩니다.히트 싱크는 물을 사용하지 않고, 오히려 소스로부터의 열을 전도합니다.고성능 히트싱크에는 구리 성분이 함유되어 있어 전도성이 향상됩니다.열은 전도 및 대류를 통해 공기로 전달됩니다. 반도체 장치의 온도가 주위보다 낮기 때문에 방사선에 의해 전달되는 열의 비율은 상대적으로 작습니다.

라디에이터는 열을 제거하기 위해 액체 냉각 루프에도 사용됩니다.

우주선

참고 항목: 우주선 열 제어

라디에이터는 일부 우주선의 부품으로 발견됩니다.이 라디에이터들은 열 에너지를 빛으로 방출함으로써 작동한다(우주선이 작동하려고 하는 온도를 고려할 때 일반적으로 적외선). 왜냐하면 우주의 진공 상태에서는 대류나 전도 모두 열을 전달하기 위해 작동할 수 없기 때문이다.국제우주정거장에서는 메인트러스에 부착된 대형 흰색 패널로 선명하게 볼 수 있다.그들은 선원과 미완성 [6]선박에서 모두 발견될 수 있다.

레퍼런스

Wikimedia Commons에는 라디에이터 관련 미디어가 있습니다.
  1. ^ "Family Sangalli / San Galli". Gruner-fam.de. Retrieved 2011-09-20.
  2. ^ "The hot boxes of San Galli" (in Russian). Archived from the original on 2010-02-07.
  3. ^ "Franz San-Galli, German industrialist in St. Petersburg, Russia". www.saint-petersburg.com.
  4. ^ a b "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 26 August 2014. Retrieved 2014-08-23.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  5. ^ Diamant, N S (1924). "Engine-Cooling Systems and Radiator Characteristics". SAE Transactions. 19: 295–336. ISSN 0096-736X. JSTOR 44723708.
  6. ^ "Radiators". International Space Station. NASA. Retrieved September 26, 2015.