ریڈی ایٹر ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے جو ایک مواد سے بنا ہے جو گرمی کو اچھی طرح سے چلاتا ہے اور اکثر غیر مطلوبہ گرمی کو ختم کرنے کے لیے الیکٹرانک ڈیوائس سے منسلک ہوتا ہے۔ یہ سرکٹ کے اجزاء کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ زیادہ گرمی، قبل از وقت ناکامی کو روکنے اور اجزاء کی وشوسنییتا اور کارکردگی میں اضافہ ہو سکے۔
ریڈی ایٹر آپریشن فوئیر کے حرارت کے قانون پر مبنی ہے۔ جب بھی کسی شے میں درجہ حرارت کا میلان ہوتا ہے تو گرمی زیادہ درجہ حرارت سے کم درجہ حرارت والے علاقوں میں منتقل ہوتی ہے۔ حرارت کی منتقلی کے تین مختلف طریقے تابکاری، کنویکشن یا ترسیل کے ذریعے ہیں۔
حرارت کی ترسیل اس وقت ہوتی ہے جب بھی مختلف درجہ حرارت پر دو اشیاء آپس میں آتی ہیں۔ اس میں گرم چیز سے تیز مالیکیولز اور ٹھنڈی چیز سے سست مالیکیولز کے درمیان ٹکراؤ شامل ہے۔ اس کے نتیجے میں گرم چیز سے ٹھنڈی چیز میں توانائی کی منتقلی ہوتی ہے۔ لہٰذا ہیٹ سنک اعلی درجہ حرارت والے جزو جیسے ٹرانزسٹر سے کم درجہ حرارت والے میڈیم جیسے ہوا، تیل، پانی یا کسی دوسرے موزوں میڈیم میں ترسیل اور کنویکشن کے ذریعے حرارت کو منتقل کرتا ہے۔
ریڈی ایٹر کیا ہے؟
ریڈی ایٹرز کی دو قسمیں ہیں، غیر فعال ریڈی ایٹرز اور ایکٹو ریڈی ایٹرز۔
1. فعال ہیٹ سنک ہیٹ سنک سے گرمی کو ختم کرنے کے لیے کولنگ پنکھے یا بلورز کا استعمال کرتے ہیں۔ ان میں ٹھنڈک کی بہترین خصوصیات ہیں لیکن حرکت پذیر حصوں کی وجہ سے انہیں باقاعدہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔
2. غیر فعال ہیٹ سنک میں کوئی پنکھا استعمال نہیں ہوتا ہے اور ان میں کوئی حرکت پذیر پرزہ نہیں ہوتا ہے، جس سے وہ زیادہ قابل اعتماد ہوتے ہیں۔
ریڈی ایٹرز کو ان کے جسمانی ڈیزائن اور شکل، استعمال شدہ مواد وغیرہ کی بنیاد پر مزید درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ عام ریڈی ایٹرز یہ ہیں:
ریڈی ایٹرز ہیٹ ایکسچینجر کے طور پر کام کرتے ہیں اور عام طور پر اس لیے ڈیزائن کیے جاتے ہیں کہ زیادہ سے زیادہ سطح کا رقبہ ٹھنڈک کرنے والے میڈیم جیسے ہوا کے ساتھ رابطے میں ہو۔ کارکردگی کا انحصار جسمانی خصوصیات پر ہوتا ہے جیسے استعمال شدہ مواد، سطح کا علاج، پھیلا ہوا ڈیزائن، ہوا کے بہاؤ کی رفتار، اور کنکشن کے طریقے۔ تھرمل پیسٹ، مرکبات، اور کنڈکٹیو ٹیپ کچھ ایسے مواد ہیں جو کسی جزو کی ہیٹ سنک کی سطح اور ہیٹ سنک کی سطح کے درمیان استعمال ہوتے ہیں تاکہ گرمی کی منتقلی اور اس وجہ سے ہیٹ سنک کی کارکردگی بہتر ہو۔
بہترین تھرمل چالکتا والی دھاتیں، جیسے ہیرا، تانبا، اور ایلومینیم، سب سے زیادہ موثر ہیٹ سنک بناتی ہیں۔ تاہم، اس کی کم قیمت کی وجہ سے ایلومینیم کا زیادہ استعمال ہوتا ہے۔
ریڈی ایٹر کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے دیگر عوامل میں شامل ہیں:
1. تھرمل مزاحمت
2. ہوا کا بہاؤ
3. حجم مزاحمت
4. فن کثافت
5. فن کا فاصلہ
6. چوڑائی
7. لمبائی
ہیٹ سنک مختلف قسم کے الیکٹرانک اجزاء کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جن میں تمام اضافی گرمی کو ختم کرنے کے لیے گرمی کی کھپت کی اتنی صلاحیت نہیں ہوتی ہے۔ ان آلات میں شامل ہیں:
پاور ٹرانجسٹر، تھائرسٹرس اور دیگر سوئچنگ ڈیوائسز
ڈایڈڈ
مربوط سرکٹ
سی پی یو پروسیسر
گرافکس پروسیسر
ریڈی ایٹرز مختلف ایپلی کیشنز کے مطابق مختلف اقسام اور سائز میں آتے ہیں۔ ریڈی ایٹر کی سب سے عام قسم ایک finned ریڈی ایٹر ہے، جس میں متعدد باریک دھاتی پنکھوں پر مشتمل ہوتا ہے جو آپس میں جڑے ہوتے ہیں۔ یہ پنکھ بہتر ٹھنڈک کے لیے سطح کے رقبے میں اضافہ کرتے ہیں۔ ہیٹ سنک کی دیگر اقسام میں پن پن، کراس فن ریڈی ایٹرز، پرائی فن ریڈی ایٹرز اور فلیٹ پلیٹ ریڈی ایٹرز شامل ہیں۔
کار ریڈی ایٹر پانی ذخیرہ کرنے اور گرمی کی کھپت دونوں کے طور پر کام کرتا ہے۔ ریڈی ایٹر کولنگ سسٹم کا ایک بڑا حصہ ہے اور اس کا مقصد انجن کو زیادہ گرمی سے ہونے والے نقصان سے بچانا ہے۔ ریڈی ایٹر کا اصول یہ ہے کہ ریڈی ایٹر میں انجن سے آنے والے کولنٹ کے درجہ حرارت کو کم کرنے کے لیے ٹھنڈی ہوا کا استعمال کیا جائے۔ ریڈی ایٹر آٹوموبائل کولنگ سسٹم سے تعلق رکھتا ہے۔ انجن واٹر کولنگ سسٹم میں ریڈی ایٹر تین حصوں پر مشتمل ہوتا ہے: ایک واٹر انلیٹ چیمبر، ایک واٹر آؤٹ لیٹ چیمبر، ایک مین پلیٹ اور ایک ریڈی ایٹر کور۔ ریڈی ایٹر کولنٹ کو ٹھنڈا کرتا ہے جو زیادہ درجہ حرارت تک پہنچ گیا ہے۔ ریڈی ایٹر میں کولنٹ اس وقت ٹھنڈا ہو جاتا ہے جب ریڈی ایٹر کی ٹیوبیں اور پنکھ کولنگ پنکھے اور گاڑی کی حرکت سے پیدا ہونے والے ہوا کے بہاؤ کے سامنے آتے ہیں۔
انجن کو زیادہ گرم ہونے سے روکنے کے لیے، کمبشن چیمبر کے ارد گرد موجود اجزاء (سلنڈر لائنرز، سلنڈر ہیڈز، والوز، وغیرہ) کو مناسب طریقے سے ٹھنڈا کیا جانا چاہیے۔ کولنگ اثر کو یقینی بنانے کے لیے، آٹوموبائل کولنگ سسٹم عام طور پر ریڈی ایٹر، تھرموسٹیٹ، واٹر پمپ، سلنڈر واٹر چینل، سلنڈر ہیڈ واٹر چینل، پنکھا وغیرہ پر مشتمل ہوتا ہے۔ ریڈی ایٹر گردش کرنے والے پانی کو ٹھنڈا کرنے کا ذمہ دار ہے۔ اس کے پانی کے پائپ اور ہیٹ سنک زیادہ تر ایلومینیم سے بنے ہیں۔ ایلومینیم کے پانی کے پائپ فلیٹ شکل میں بنائے جاتے ہیں اور ہیٹ سنک کو نالیدار کر دیا جاتا ہے۔ گرمی کی کھپت کی کارکردگی پر توجہ دیں۔ تنصیب کی سمت ہوا کے بہاؤ کی سمت پر کھڑی ہے۔ حاصل کرنے کی کوشش کریں ہوا کی مزاحمت چھوٹی ہونی چاہیے اور ٹھنڈک کی کارکردگی زیادہ ہونی چاہیے۔ کولنٹ ریڈی ایٹر کور کے اندر بہتا ہے اور ہوا ریڈی ایٹر کور کے باہر سے گزرتی ہے۔ گرم کولنٹ گرمی کو ہوا میں منتقل کر کے ٹھنڈا ہو جاتا ہے، اور ٹھنڈی ہوا کولنٹ سے خارج ہونے والی حرارت کو جذب کر کے گرم کرتی ہے، اس لیے ریڈی ایٹر ہیٹ ایکسچینجر ہے۔
ہیٹ سنک ایک ایسا آلہ ہے جو الیکٹرانک اجزاء سے پیدا ہونے والی گرمی کو منظم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ وہ عام طور پر دھات یا ایلومینیم سے بنے ہوتے ہیں اور ان کا بنیادی مقصد گرمی کو اس عنصر سے دور کرنا ہے جس سے یہ جڑا ہوا ہے۔ حرارت کے سنک کو پنکھوں، چینلز یا نالیوں کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ سطح کے رقبے کو بڑھایا جا سکے تاکہ جزو سے ارد گرد کے ماحول میں حرارت کی منتقلی میں مدد مل سکے۔ ریڈی ایٹرز مختلف ایپلی کیشنز کے مطابق مختلف سائز اور اشکال میں آتے ہیں۔
ہیٹ سنکس کسی بھی الیکٹرانک سسٹم کا لازمی جزو ہیں کیونکہ وہ بہتر ٹھنڈک اور بہتر کارکردگی کی اجازت دیتے ہیں۔ گرمی کو عنصر سے دور کرنے سے، عنصر ٹھنڈا رہ سکتا ہے اور زیادہ سے زیادہ گرمی سے نقصان کے خوف کے بغیر زیادہ سے زیادہ کارکردگی پر چل سکتا ہے۔ ریڈی ایٹرز اجزاء اور ماحول میں گرمی کو ہٹا کر شور اور کمپن کی سطح کو بھی کم کرتے ہیں۔
ریڈی ایٹر انجن کے کولنگ سسٹم کا کلیدی جزو ہے۔ اس کا بنیادی کردار اینٹی فریز اور پانی کے مکسچر کو اس کے پنکھوں میں پھیلانا ہے، جو انجن کے باقی حصے کو گزرنے سے پہلے ٹھنڈی ہوا میں لیتے ہوئے انجن کی حرارت کا کچھ حصہ چھوڑ دیتا ہے۔
ریڈی ایٹر ایک ہیٹ ایکسچینجر ہے جو تھرمل توانائی کو ایک میڈیم سے دوسرے میڈیم میں ٹھنڈا کرنے اور گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ریڈی ایٹرز کی اکثریت کاروں، عمارتوں اور الیکٹرانکس میں کام کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔
ریڈی ایٹر ہمیشہ اپنے ماحول کے لیے گرمی کا ذریعہ ہوتا ہے، حالانکہ یہ یا تو ماحول کو گرم کرنے کے مقصد کے لیے ہو سکتا ہے، یا اس میں فراہم کیے جانے والے سیال یا کولنٹ کو ٹھنڈا کرنے کے لیے ہو سکتا ہے، جیسا کہ آٹوموٹو انجن کولنگ اور HVAC ڈرائی کولنگ ٹاورز کے لیے۔ نام کے باوجود، زیادہ تر ریڈی ایٹرز اپنی حرارت کا بڑا حصہ تھرمل ریڈی ایشن کے بجائے کنویکشن کے ذریعے منتقل کرتے ہیں۔
کچھ ایپلی کیشنز میں، ریڈی ایٹرز مہنگے اور انسٹال کرنا مشکل ہو سکتے ہیں۔ مزید برآں، اگر ایپلی کیشن کے لیے مناسب طریقے سے سائز نہ کیا گیا ہو، تو ہو سکتا ہے ہیٹ سنک اجزاء کی طرف سے پیدا ہونے والی تمام حرارت کو مناسب طریقے سے ضائع نہ کرے۔ یہ نوٹ کرنا بھی ضروری ہے کہ کچھ اجزاء درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے لیے حساس ہوتے ہیں، اس لیے اس قسم کے اجزاء کے لیے ہیٹ سنک کا انتخاب کرتے وقت احتیاط برتنی چاہیے۔
سیدھے الفاظ میں، ریڈی ایٹر ایک ایسی چیز ہے جو گرمی کے منبع سے گرمی کو منتشر کرتی ہے۔ وہ کمپیوٹرز، ڈی وی ڈی پلیئرز اور دیگر پورٹیبل ڈیوائسز پر بھی انسٹال ہوتے ہیں۔ ایک سادہ میکانزم کے بارے میں سوچتے ہوئے جو یہ بتاتا ہے کہ ریڈی ایٹر کیسے کام کرتا ہے، آپ تصور کر سکتے ہیں کہ ایک ریڈی ایٹر کار پر نصب ہے۔ ریڈی ایٹر آپ کی گاڑی کے انجن سے گرمی کو دور کرتا ہے۔ اسی طرح، ہیٹ سنک گرمی کو دور کرتا ہے، مثال کے طور پر، آپ کے کمپیوٹر کے سی پی یو سے۔ ریڈی ایٹر کا کام کرنے کا طریقہ کار گرمی کی ترسیل سے گہرا تعلق رکھتا ہے۔ جب تک مختلف درجہ حرارت والی دو اشیاء آپس میں آئیں گی، حرارت کی ترسیل ہوتی رہے گی۔
اس میں گرم چیز کے تیز رفتار مالیکیولز اور ٹھنڈی چیز کے سست حرکت کرنے والے مالیکیولز کے درمیان ٹکراؤ شامل ہے۔ اس کے نتیجے میں گرم چیز سے ٹھنڈی چیز میں توانائی کی منتقلی بھی ہوتی ہے۔ لہٰذا، ہیٹ سنک زیادہ درجہ حرارت والے اجزاء (جیسے ٹرانزسٹر) سے کم درجہ حرارت والے ذرائع ابلاغ (جیسے ہوا، تیل، پانی، یا کوئی اور موزوں ذریعہ) ترسیل اور نقل و حرکت کے ذریعے حرارت کو منتقل کرتا ہے۔
ہیٹ سنک میں تھرمل کنڈکٹر ہوتا ہے جو گرمی کے منبع سے پنکھوں یا پنوں میں حرارت لے جاتا ہے، جس سے کمپیوٹر کے باقی حصوں میں گرمی کو ختم کرنے کے لیے سطح کا ایک بڑا حصہ فراہم ہوتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ ہیٹ سنک کو اس لیے ڈیزائن کیا گیا ہے کہ اس کے ارد گرد کے کولنگ میڈیم کے ساتھ رابطے میں سطح کے رقبے کو زیادہ سے زیادہ بنایا جائے۔ لہذا، ریڈی ایٹر کی کارکردگی کا انحصار ہوا کی رفتار، مواد، پروٹروژن ڈیزائن اور سطح کے علاج پر ہے۔ یہ حقیقت ہمیں ریڈی ایٹرز کی اقسام، مواد اور تعمیر میں جدت لانے پر مجبور کرتی ہے۔
ہیٹ پائپ ریڈی ایٹرز بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ اس قسم کا ریڈی ایٹر بہت سے اعلی طاقت والے آلات اور آلات کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ یہ وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے اور SVG، فریکوئنسی کنورٹرز، انورٹرز، توانائی کے نئے ذرائع وغیرہ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
کاپر اکثر بنیادی مواد کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور اس کی تھرمل چالکتا تقریباً 400W/m-K کی تھرمل چالکتا کے ساتھ ایلومینیم کی نسبت دوگنا موثر ہے۔ چونکہ تانبے میں تھرمل چالکتا اور سنکنرن مزاحمت کے لحاظ سے بہترین ہیٹ سنک خصوصیات ہیں، یہ بہترین، تیز اور موثر گرمی کی کھپت فراہم کرتا ہے۔ لیکن جہاں تک نقصانات کا تعلق ہے، تانبا ایلومینیم سے تین گنا زیادہ بھاری ہے اور قیمت کافی زیادہ ہے۔ یہ ایلومینیم سے بھی زیادہ مشکل ہے۔
ایلومینیم ایک انتہائی ہلکا اور سستا مواد ہے جو انتہائی حرارتی طور پر کنڈکٹیو ہے، جو اسے زیادہ تر گرمی کے سنک کے لیے مثالی بناتا ہے۔ جب پتلی چادروں میں استعمال کیا جائے تو ایلومینیم ساختی طور پر مضبوط دھات ہو سکتی ہے۔ لیکن ایلومینیم کی حرارت چلانے کی صلاحیت، جسے تھرمل چالکتا کہا جاتا ہے، تانبے کے مقابلے میں نصف ہے۔ یہ نقصان اس فاصلے کو محدود کرتا ہے جو ریڈی ایٹر کے نچلے حصے میں حرارت کے منبع سے حرارت منتقل یا چل سکتی ہے۔
