Porovnanie technológií chladenia vzduchom a chladením kvapalinou
S neustálym vývojom technológie výkonovej elektroniky má objem zariadení meniča tendenciu byť kompaktný a systém má tendenciu byť zložitý. Vysoká hustota tepla sa stala neodolateľným trendom vývoja. Aby sa splnila požiadavka na vysokú hustotu tepla, tradičné tepelné riešenia, ako sú ventilátory a chladiče, pokračujú v inováciách a objavujú sa nové a efektívne metódy odvádzania tepla.nekonečne. Pred mnohými metódami rozptylu tepla sa stalo pre dizajnérov veľkým záujmom rozlišovať kapacitu rozptylu tepla rôznych metód rozptylu tepla, aby si vybrali ekonomický a spoľahlivý spôsob rozptylu tepla.
Tepelná vodivosť:
Pre vzduch je koeficient prestupu tepla prirodzeného chladenia vzduchom veľmi nízky, maximálne 10W / (m2k). Ak je rozdiel teplôt medzi povrchom radiátora a vzduchom 50 stupňov, teplo odobraté vzduchom na štvorcový centimeter plochy rozptylu tepla je až 0,05 W. Režim prenosu tepla s najsilnejšou schopnosťou prenosu tepla je proces prenosu tepla s fázovou zmenou a rádový koeficient prenosu tepla vody je 103 104. Dôvodom, prečo je kapacita prenosu tepla tepelnej trubice veľká, je to, že proces prenosu tepla odparovacej časti a kondenzačnej časti je prenos tepla s fázovou zmenou.
Chladenie vzduchom:
Režim chladenia vzduchom má nízku cenu a vysokú spoľahlivosť, ale vzhľadom na jeho malú kapacitu odvádzania tepla je použiteľný iba v prípade malého výkonu odvádzania tepla a veľkého priestoru na odvádzanie tepla. V súčasnosti je výskumným hotspotom zníženia chladeného chladiča vzduchu integrovať tepelnú trubicu a rebrá chladiča, využiť vysokú kapacitu prenosu tepla tepelnej trubice na rovnomerný prenos tepla na povrch rebra, zlepšiť rovnomernosť povrchovej teploty rebra a potom zlepšiť. jeho účinnosť odvádzania tepla. Konvekčné chladenie vzduchom je bežnou metódou chladenia výkonových elektronických komponentov a jeho spoločnou štruktúrou je forma chladiča a ventilátora. Hoci má konštrukcia pohodlnú realizáciu a nízke náklady, jej kapacita odvádzania tepla je obmedzená.
Chladenie kvapalinou:
Aj keď sa technológia vzduchového chladenia neustále zlepšuje, samotné chladenie vzduchom je obmedzené kapacitou odvádzania tepla. S neustálym zlepšovaním tepelného toku bude populárna aplikácia kvapalinových chladiacich zariadení s väčšou kapacitou odvádzania tepla. Podľa priloženej tabuľky je približný rozsah koeficientu prestupu tepla plynovej nútenej konvekcie 20 100 W / (stupeň M2 ) a koeficient prestupu tepla nútenej konvekcie vody je až 15 000 W / (stupeň M2 ), čo je viac ako 100 krát viac ako v prípade nútenej konvekcie plynu.
Zhrnutie:
1. Pri obmedzení priestorom na odvod tepla je limit odvodu tepla systému chladenia vzduchu približne 5 W / cm2. Ak nie je obmedzený priestorom na odvádzanie tepla, zväčšením objemu vzduchu ventilátora a zväčšením plochy chladiča sa zvýši kapacita odvodu tepla systému chladenia vzduchu.
2. Kapacita odvodu tepla kvapalinového chladiaceho systému je o jeden rád vyššia ako kapacita vzduchového chladiaceho systému a jeho potenciál odvodu tepla nebol plne využitý. V súčasnosti je režim chladenia vody v mikrokanáli nútenou konvekciou režimom s maximálnou kapacitou odvádzania tepla vo vodnom chladiacom systéme a jeho kapacita odvádzania tepla môže dosiahnuť 790 W / cm2.
3. Hodnotenie kapacity rozptylu tepla radiátora je obmedzené mnohými faktormi, vrátane podmienok prostredia, veľkosti komponentov, teploty radiátora a iných faktorov. Je potrebné analyzovať konkrétne podmienky.
