Поређење технологија ваздушног и течног хлађења за енергетске електронске уређаје

Уз континуирани развој технологије енергетске електронике, обим конверторске опреме тежи да буде компактан, а систем сложен. Висока густина топлоте постала је неодољив тренд развоја. Да би се задовољили захтеви високе густине топлоте, традиционална термална решења, као што су вентилатори и радијатори, настављају са иновацијама, а нове и ефикасне методе одвођења топлоте се појављују бесконачно. Испред многих метода хлађења, постало је велика брига за дизајнере да разликују капацитет дисипације топлоте различитих метода дисипације топлоте, како би одабрали економичан и поуздан метод одвођења топлоте.

Капацитет преноса топлоте:

За ваздух, коефицијент преноса топлоте природног ваздушног хлађења је веома низак, са максимално 10В / (м2к). Ако је температурна разлика између површине хладњака и ваздуха 50 степени, топлота коју одузима ваздух по квадратном центиметру површине расипање топлоте износи до 0,05В. Режим преноса топлоте са најјачом способношћу преноса топлоте је процес преноса топлоте са променом фазе, а редослед коефицијента преноса топлоте воде је 103 ~ 104. Разлог зашто је капацитет преноса топлоте топлотне цеви велики је тај што пренос топлоте процес секције испаравања и секције кондензације је пренос топлоте са променом фазе.

Ваздушно хлађење:

Метода ваздушног хлађења има ниску цену и високу поузданост. Међутим, због свог малог капацитета одвођења топлоте, он је применљив само у случају мале снаге и великог простора за дисипацију топлоте. Тренутно, жариште истраживања ваздушно хлађеног хладњака је да интегрише топлотну цев и перо, искористи висок капацитет преноса топлоте топлотне цеви за равномерно преношење топлоте на површину пераја, побољша уједначеност температуре површине пераја, а затим побољша њену ефикасност дисипације топлоте. Ваздушно конвекцијско хлађење је тренутно уобичајена метода хлађења за енергетске електронске компоненте. Његова уобичајена структура је облик радијатора и вентилатора. Иако структура има згодну имплементацију и ниску цену, њен капацитет дисипације топлоте је ограничен.

Течно хлађење:

Иако технологија ваздушног хлађења наставља да се побољшава, само ваздушно хлађење је ограничено капацитетом одвођења топлоте. Уз континуирано побољшање топлотног флукса, популарна ће бити примена уређаја за течно хлађење са већим капацитетом дисипације топлоте. Према истраживању, приближни опсег коефицијента преноса топлоте принудном конвекцијом гаса је 20 ~ 100В / (М2 степен), а коефицијент преноса топлоте принудне конвекције воде је до 15000в / (М2 степен), што је више од 100 пута више од принудне конвекције ваздуха.

Процена капацитета дисипације топлоте за хладњак је ограничена многим факторима, јер је такође ограничена условима околине, величином компоненте, температуром стола хладњака и другим факторима.