Comparação das tecnologias de refrigeração a ar e refrigeração líquida

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de eletrônica de potência, o volume de equipamentos conversores tende a ser compacto e o sistema tende a ser complexo. Alta densidade de calor tornou-se uma tendência de desenvolvimento irresistível. Para atender à demanda de alta densidade de calor, soluções térmicas tradicionais, como ventiladores e dissipadores de calor, continuam inovando, e novos e eficientes métodos de dissipação de calor surgem eminfinitamente. Diante de muitos métodos de dissipação de calor, tornou-se uma grande preocupação para os projetistas distinguir a capacidade de dissipação de calor de vários métodos de dissipação de calor, de modo a escolher um método de dissipação de calor econômico e confiável.

Condutividade térmica:

Para o ar, o coeficiente de transferência de calor do resfriamento do ar natural é muito baixo, com um máximo de 10W / (m2k). Se a diferença de temperatura entre a superfície do radiador e o ar for de 50 graus, o calor retirado pelo ar por centímetro quadrado de área de dissipação de calor é de até 0,05W. O modo de transferência de calor com a capacidade de transferência de calor mais forte é o processo de transferência de calor com mudança de fase, e a ordem do coeficiente de transferência de calor da água é 103 ~ 104. A razão pela qual a capacidade de transferência de calor do tubo de calor é grande é que a transferência de calor processo de seção de evaporação e seção de condensação é transferência de calor de mudança de fase.

Refrigeração a ar:

O modo de refrigeração a ar tem baixo custo e alta confiabilidade, mas devido à sua pequena capacidade de dissipação de calor, só é aplicável no caso de pequena potência de dissipação de calor e grande espaço de dissipação de calor. Atualmente, o hotspot de pesquisa do dissipador de calor refrigerado a ar - é integrar o tubo de calor e a aleta do radiador, usar a alta capacidade de transferência de calor do tubo de calor para transferir calor uniformemente para a superfície da aleta, melhorar a uniformidade da temperatura da superfície da aleta e, em seguida, melhorar sua eficiência de dissipação de calor. O resfriamento por convecção forçada a ar é um método de resfriamento comum para componentes eletrônicos de potência, e sua estrutura comum é a forma de radiador e ventilador. Embora a estrutura tenha implementação conveniente e baixo custo, sua capacidade de dissipação de calor é limitada.

Resfriamento Líquido:

Embora a tecnologia de resfriamento a ar continue a melhorar, o próprio resfriamento a ar é limitado pela capacidade de dissipação de calor. Com a melhoria contínua do fluxo de calor, a aplicação de dispositivos de refrigeração líquida com maior capacidade de dissipação de calor será popular. De acordo com a tabela em anexo, a faixa aproximada do coeficiente de transferência de calor por convecção forçada a gás é de 20 ~ 100W / (M2 graus), e o coeficiente de transferência de calor por convecção forçada de água é tão alto quanto 15000w / (M2 graus), que é mais do que 100 vezes maior que a convecção forçada a gás.

Resumo:

1. Quando limitado pelo espaço de dissipação de calor, o limite de dissipação de calor do sistema de refrigeração a ar é de cerca de 5W/cm2. Se não for limitado pelo espaço de dissipação de calor, aumentar o volume de ar do ventilador e aumentar a área do radiador aumentará a capacidade de dissipação de calor do sistema de refrigeração a ar.

2. A capacidade de dissipação de calor do sistema de refrigeração líquida é uma ordem de grandeza maior do que a do sistema de refrigeração a ar, e seu potencial de dissipação de calor não foi totalmente explorado. Atualmente, o modo de resfriamento por convecção forçada da água no microcanal é o modo com capacidade máxima de dissipação de calor no sistema de resfriamento de água, e sua capacidade de dissipação de calor pode chegar a 790W/cm2.

3. A avaliação da capacidade de dissipação de calor do radiador é restrita por muitos fatores, incluindo condições ambientais, tamanho do componente, temperatura da mesa do radiador e outros fatores. As condições específicas precisam ser analisadas.