Conjunto de tubo de calor
Disipador de calor
El tubo de calor es un tipo de material eficiente de transferencia de calor, a través del diseño de diferentes estructuras y la combinación de diferentes procesos de aletas del disipador de calor, puede proporcionar a los clientes soluciones de enfriamiento eficientes.
¿Qué es el tubo de calor?
El tubo de calor es un material de conducción de calor eficiente, que puede transferir una gran cantidad de calor a través de la estructura capilar interna y hacer circular el calor desde un extremo de baja temperatura al otro extremo de alta temperatura para lograr un efecto de transferencia de calor eficiente. A través del diseño de diferentes estructuras y la combinación de diferentes procesos de aletas del disipador de calor pueden proporcionar a los clientes soluciones de refrigeración eficientes.
¿Cómo hacer un tubo de calor?
El diámetro del tubo de calor suele ser de 4,5,6,6.5,8,9.5,10,10.5 y 12 mm. Entonces el tubo de cobre correspondiente tiene estos diámetros. Estas especificaciones de la tubería de cobre después de la limpieza, el aceite y luego el tratamiento de pasivación y antioxidante. El tubo de cobre se sella en un extremo mediante una máquina retráctil de alta velocidad. Y, por supuesto, siempre existe el proceso de soldadura láser, por lo que no hay riesgo de fugas. en un extremo del tubo de cobre.
Se insertó una varilla de acero inoxidable de 3 mm de diámetro en el tubo de cobre terminado, tomando como ejemplo el tubo de cobre de 6 mm de diámetro. Luego, el polvo de cobre se vierte en el tubo de cobre y, después de la vibración mecánica, el polvo de cobre se combina firmemente con el tubo de cobre. pared. Estos tubos de cobre con polvo de cobre en su interior se calentaron a 800 grados en un horno de vacío. A alta temperatura, el polvo de cobre y las paredes del tubo de cobre se unieron firmemente.
Deje que el horno de vacío se enfríe lentamente y saque el tubo de cobre. En este momento, retire la varilla de acero inoxidable en el centro e inyecte agua pura que contenga alcohol en el tubo de cobre de acuerdo con el cálculo de potencia de la demanda del cliente. El aire dentro del tubo de cobre inyectado con agua se bombea al vacío mediante un vacío. máquina, y luego el otro extremo del tubo de cobre se suelda y se cierra mediante una máquina de soldadura láser, de modo que se forma un tubo de cobre que contiene líquido en estado de vacío, que llamamos tubo de calor.
¿Cómo funciona un tubo de calor?
La tubería de calor es un tipo de conversión de calor del líquido del interior bajo acción capilar en condiciones cerradas y de vacío. Debido a que el interior del tubo de calor está en estado de vacío, puede funcionar en condiciones de temperatura específicas, generalmente alrededor de 35 grados. Cuando se calienta el líquido, el estado líquido en este momento es vapor de agua y se eliminará una gran cantidad de calor. En este momento, todo el tubo de calor equivale a una cámara de vapor y el calor se difunde uniformemente dentro del tubo de calor.
Cuando el otro extremo del tubo de calor se encuentra con la convección forzada del ventilador o la convección natural de la superficie del objeto, la temperatura bajará en este momento y el vapor de agua se solidificará en el estado de gotas de agua. Bajo la acción de la gravedad, estas gotas de agua serán absorbidas por la estructura capilar del polvo de cobre dentro de la tubería de cobre y luego refluirán. En este momento, el líquido vuelve a su posición original, y en este momento, encuentra una gran cantidad de calor, y nuevamente el líquido se evapora, y el ciclo se repite para lograr el propósito de transferir calor de un lugar a otro. . Este es el efecto de transferencia de calor eficiente que queremos.
La ventaja de la alta conductividad térmica de los tubos de calor en comparación con otros materiales.
– Una aleación de aluminio fundido a presión, como ADC12, puede alcanzar una conductividad térmica de aproximadamente (96-110)W/(m·K). -El aluminio forjado en frío generalmente utiliza las series 1050, 1070, su conductividad térmica es de 235W/(m·K).
-El material de aluminio extruido es generalmente 6061 o 6063, conductividad térmica de 210 W/(m K). -El material del cobre es generalmente C1100 y su conductividad térmica es 383.5W/(mK).
– La conductividad térmica de un tubo de calor es generalmente de 5000 a 25000 W/(m·K). Por supuesto, diferentes longitudes de tubos de calor tienen diferente eficiencia de conducción.
Características importantes de los tubos de calor
En un espacio limitado, el calor se puede transferir a otros lugares y luego el calor se disipa mediante convección forzada o convección natural, como una computadora portátil, la CPU en el centro de la placa base de la computadora, el calor debe transferirse a la borde del portátil y luego el ventilador disipa el calor.
La aplicación y desarrollo de heat pipe tiene más de 50 años de historia, por lo que es un proceso muy maduro y de bajo precio. Es un esquema de disipación de calor muy eficiente y rentable. Los primeros tubos de calor son un esquema de disipación de calor para satélites espaciales, por lo que los requisitos de vida son muy estrictos. En general, la capacidad de conducción de calor del tubo de calor no se degradará en un estado de funcionamiento prolongado y su vida útil suele ser superior a 20 años.
El coeficiente de transferencia de calor de alto rendimiento es más de 20 veces mayor que el de los materiales metálicos de cobre y aluminio, lo que puede conducir rápidamente el calor, reducir la temperatura del chip y garantizar el funcionamiento estable del sistema.
El rendimiento de conducción del tubo de calor
Ese es el calor máximo que se puede eliminar, depende de la longitud y el diámetro del tubo de calor, por supuesto, y la forma también está relacionada, generalmente al doblarse una vez, el rendimiento de conducción se reduce en un 5% y la flexión general R El ángulo es mayor que 1.5 veces el diámetro del tubo de calor.
Disipadores de calor de tubos de calor aplicados en diferentes campos
Disipador de calor de tubo de calor utilizado en el paquete de baterías para la solución de enfriamiento.
La alta conductividad térmica del tubo de calor se utiliza para conducir el calor del módulo de batería hasta el borde del disipador de calor, y luego el ventilador disipa el calor. Especialmente adecuado para el esquema de grado de impermeabilidad superior a IP68, por supuesto, el disipador de calor generalmente puede ser un proceso de fundición a presión del disipador de calor o un proceso de perfil del disipador de calor, para la forma especial de las necesidades de gestión térmica del paquete de baterías. A veces es necesario utilizar procesos de fabricación CNC. Esto se debe a que los ingenieros de diseño adoptan cada vez más los disipadores de calor con tubos de calor.
Disipador de calor de tubo de calor utilizado en la solución de iluminación LED para refrigeración.
Las luminarias LED de alta potencia también requieren disipadores de calor con un buen rendimiento de disipación térmica, especialmente para fuentes de luz LED de alta densidad de potencia, que generalmente superan los 500 W y algunas pueden superar los 1000 W. En este caso, se necesitan disipadores de calor de tubo de calor de alta potencia para resolver este problema de disipación térmica, transfiriendo el calor de alta densidad a los chips Fin y utilizando las características de convección forzada de los ventiladores para disipar el calor en el aire. Por supuesto, el diseño de este tipo de luminaria requiere que los ingenieros comprendan completamente el rendimiento del tubo de calor, como el ángulo de curvatura R, el uso horizontal y las condiciones de uso de la dirección de la gravedad. Estos parámetros son muy importantes. Si tiene este tipo de requerimiento, asegúrese de comunicarse con nuestros ingenieros. Las luces de escenario de alta potencia, las luces LED para plantas, las lámparas ultravioleta UL, etc., utilizan este tipo de disipador de calor de tubo de calor.
Disipador de calor de tubo de calor utilizado en inversores fotovoltaicos e IGBT para solución de refrigeración.
El inversor fotovoltaico y el IGBT son chips de alta potencia, generarán mucho calor durante el proceso de operación, debido a que su área de calentamiento está relativamente concentrada, por lo que el uso de tubos de calor con buena conductividad y difusividad térmica puede distribuir y conducir el calor de manera efectiva. a la placa inferior del disipador de calor y luego use la aleta del disipador de calor para dispersar el calor.
El proceso de disipador de calor con aletas biseladas y el tubo de calor es la solución más efectiva para resolver la disipación de calor de este tipo de conjuntos de chips de alta potencia. Sin embargo, cabe señalar que es necesario optimizar el diseño del tubo de calor. Al mismo tiempo, es necesario considerar el uso de condiciones exteriores y la congelación del líquido dentro del tubo de calor, para evitar la expansión del tubo de calor, lo que hace que el tubo de calor falle y dañe los componentes.
¿Cómo se diseña un tubo de calor o a qué se debe prestar atención al diseñar un tubo de calor?
– Al diseñar un tubo de calor, los ingenieros deben prestar atención a la selección del diámetro y la longitud adecuados del tubo de calor, y a si el tubo de calor está doblado.
– Los dos puertos del heatpipe tienen el límite de longitud del extremo no válido y del extremo efectivo debido al proceso.
– En algunos casos especiales, como cuando es necesario aplanar el tubo de calor, como el módulo del tubo de calor de una computadora portátil, ¿cómo calcular su espesor y ancho después del aplanamiento?
– El espesor de pared del heatpipe suele tener varias especificaciones debido a la necesidad de procesamiento. Si no es necesario procesar el tubo de calor, el espesor de la pared se puede diseñar en 0.4 mm. Si se requiere procesamiento, especialmente cuando la ranura de la placa inferior del disipador de calor está bien ajustada, el espesor de la pared del tubo de calor en este momento es de 0.9 mm para que el tubo de calor no falle después del procesamiento. Por lo tanto, los parámetros del siguiente cuadro se pueden utilizar como valor de referencia para nuestro diseño posterior.