Con il continuo miglioramento delle funzionalità dei prodotti elettronici, sono necessarie più funzionalità e maggiore affidabilità, e il calore eccessivo rimane un ostacolo importante allo sviluppo di applicazioni di prossima generazione con prestazioni migliori e innovazioni rivoluzionarie.
Ogni settore, in particolare quello mobile, sanitario, delle telecomunicazioni e dell’Internet delle cose, sta sviluppando nuovi prodotti e sistemi che devono essere leggeri, multifunzionali e in grado di gestire carichi termici elevati con elevata affidabilità.
Gli ingegneri hanno difficoltà a gestire efficacemente il calore perché i consumatori richiedono dispositivi più piccoli, più sottili e più potenti, nonché più opzioni, funzioni e capacità.
Il raffreddamento a due fasi si sta rapidamente sviluppando e sta diventando sempre più popolare nella risoluzione di questi problemi. I tubi di calore sono particolarmente adatti alla dissipazione del calore per ottenere una dissipazione del calore più rapida, un peso più leggero, una maggiore affidabilità e una maggiore durata. Ma il vantaggio più significativo dei tubi di calore è la loro flessibilità progettuale, che consente loro di essere facilmente integrati nel radiatore, migliorando notevolmente l’efficienza e la capacità di raffreddamento.
Il tubo termico genererà soluzioni di raffreddamento efficaci e durature. Awind innova e produce soluzioni di tubi di calore da vent'anni. La nostra esperienza ci consente di progettare e produrre soluzioni di raffreddamento efficaci e durature in grado di funzionare nelle condizioni ambientali più impegnative.
La parete e lo stoppino in rame duttile possono essere piegati o appiattiti per soddisfare i requisiti termici e geometrici dell'applicazione. Questo può essere utilizzato per ridurre le dimensioni complessive, aumentare il contatto superficiale o disporre i tubi di calore attorno all'hardware di installazione, ecc. I tubi di calore possono essere incorporati in altre tecnologie per accelerare la diffusione del calore o utilizzati all'interno del sistema per trasportare il calore dalla fonte di calore a un luogo sicuro per la dissipazione.
Idea sbagliata 1: Se i tubi di calore sono rotti, si spargeranno liquidi sui dispositivi elettronici.
Verità: i tubi di calore sono difficili da rompere. In circostanze estremamente improbabili, una quantità molto piccola di liquido nella tubazione verrà completamente assorbita dallo stoppino del tubo di calore e non potrà gocciolare o fuoriuscire sul dispositivo elettronico.
I tubi di calore sono essenzialmente robusti e sono un sistema puramente passivo, senza parti mobili che si usureranno nel tempo. Per "rompere" un tubo termico ben fatto, è necessario tagliarlo o piegarlo ripetutamente. Il tubo termico viene riempito con il vuoto durante il riempimento, garantendo che la quantità di fluido contenuta nella tubazione esista sempre sotto forma di vapore, quindi non gocciolerà.
La sua durabilità, maggiore affidabilità e caratteristiche di assenza di perdite rendono i tubi di calore la soluzione per i settori aerospaziale, medico, dell'elettronica di consumo, applicazioni ad alta potenza che richiedono elevata affidabilità e mercati in cui le perdite dalle soluzioni liquide tradizionali possono causare impatti catastrofici.
Idea sbagliata 2: i tubi di calore sono molto pesanti
Verità: i tubi di calore possono ridurre più peso rispetto all'aggiunta di altri componenti.
Poiché di solito sono realizzati in rame (un materiale più pesante), alcune persone credono che l’integrazione dei tubi di calore aumenterà il peso delle loro soluzioni. Sebbene i tubi di calore siano realizzati in rame, sono cavi, il che può ridurre il peso della soluzione e migliorare le prestazioni termiche in diversi modi.
I tubi di calore vengono generalmente utilizzati per trasferire il calore alle aree più fresche e remote nelle apparecchiature o nei componenti. A questi spazi è possibile aggiungere ventilatori e strutture leggere ad alette per ridurre le dimensioni e il peso complessivi delle soluzioni di raffreddamento.
Un altro esempio comune è la sostituzione dei tradizionali dissipatori di calore in rame o più grandi con basi per dissipatori di calore in alluminio con tubi di calore incorporati. L'elevata efficienza di dissipazione del calore dei tubi di calore può distribuire il calore in modo uniforme e rapido in tutto il radiatore, migliorando così l'efficienza del radiatore, riducendo le dimensioni del radiatore e la quantità di materiale richiesta, e quindi riducendo il peso e il costo complessivi della soluzione.
Idea sbagliata 3: i tubi di calore possono essere utilizzati solo insieme ad evaporatori e condensatori su entrambe le estremità
Verità: i tubi di calore funzionano lungo l'intera lunghezza della tubazione e, indipendentemente dalla loro posizione sulla tubazione, trasferiscono costantemente il calore dalle aree più calde a quelle più fredde.
I tubi di calore sono generalmente progettati come componenti di gestione termica per trasportare il calore da una fonte di calore all'altra per una dissipazione sicura ed efficace. Questo utilizzo è comune, ma non è l'unico modo per utilizzare i tubi di calore.
La struttura di aspirazione del nucleo del tubo termico consente loro di funzionare in qualsiasi direzione e in genere percorre l'intera lunghezza della tubazione. Il calore si propaga essenzialmente dal caldo al freddo e lo stesso vale per i tubi di calore. Non importa dove si trova il calore lungo la tubazione, scorre sempre dalla fonte di calore al punto di condensazione e poi ritorna nuovamente attraverso lo stoppino. Ciò aumenta la flessibilità di progettazione e le opzioni di utilizzo dei tubi di calore per ottenere una gestione del calore più innovativa ed economica.
Un modo per utilizzarlo è incorporare tubi di calore per diffondere il calore invece di trasferirlo. Quando il tubo di calore è incorporato nella parte inferiore del radiatore, il calore si condenserà lungo l'intera lunghezza del tubo di calore anziché su un'area fissa. Ad esempio, integrando i tubi di calore nei dissipatori di calore raffreddati ad aria per espandere le prestazioni ad alta potenza e ridurre la necessità di sistemi liquidi durante il raffreddamento degli IGBT ad alta potenza.
Idea sbagliata 4: i tubi di calore possono propagare il calore solo lungo una linea retta. Se voglio distribuire il calore su tutta la base, ho bisogno di una camera di vapore.
Verità: i tubi di calore possono essere piegati e utilizzati in modo simile alla camera di vapore, ma con una struttura più completa.
Quando i tubi di calore vengono inizialmente introdotti e integrati con altre tecnologie, vengono incorporati in linee rette. Per dissipare il calore in modo più uniforme, gli ingegneri hanno utilizzato la camera di vapore. Sebbene le camere a vapore possano effettivamente ottenere una diffusione uniforme del calore, presentano anche una serie di sfide progettuali, che potrebbero non essere adatte a ogni applicazione.
Sebbene il tubo di calore sposti il calore solo lungo il proprio asse, l'asse può essere piegato o utilizzato insieme a più tubi di calore per agire efficacemente come un meccanismo di diffusione planare simile alla camera di vapore. I tubi di calore sono più economici, hanno una maggiore integrità strutturale e possono essere progettati per imitare la funzionalità e le prestazioni della camera di vapore. Se correttamente incorporato, il tubo termico può sopportare una notevole forza di installazione in applicazioni in cui la camera di vapore è troppo fragile.
Idea sbagliata 5: i tubi di calore devono essere molto caldi per funzionare.
Verità: la tecnologia di produzione consente ai tubi di calore di funzionare correttamente anche con piccole differenze di temperatura.
A causa della dipendenza dei tubi di calore dall'evaporazione e dalla condensazione per il funzionamento, vi è un malinteso comune secondo cui sono necessarie differenze di temperatura significative o temperature elevate per trarre vantaggio dall'uso dei tubi di calore.
Tuttavia, poiché il tubo termico viene riempito di vuoto prima della sigillatura, il fluido esiste sia in forma liquida che di vapore nel suo punto di saturazione. In linea di principio questo è simile all'ebollizione di liquidi a temperature più basse ad altitudini più elevate e pressioni più basse. Le molecole richiedono meno calore per essere eccitate abbastanza da trasformare la fase da liquida a vapore. Pertanto, non è necessario che la temperatura della fonte di calore raggiunga il punto di ebollizione standard della temperatura ambiente, che causerebbe il passaggio dalla fase liquida a quella gassosa. Infatti, la differenza tra le zone “calda” e “fredda” di un tubo termico richiede solo pochi gradi per essere efficace. Questo è uno dei principali vantaggi derivanti dall'utilizzo dei tubi di calore, poiché può ridurre al minimo la resistenza termica della soluzione.
Idea sbagliata 6: i tubi di calore non possono essere utilizzati in condizioni di gelo
Verità: i tubi di calore possono essere sviluppati per funzionare in condizioni estremamente difficili, come ambienti gelidi.
Il funzionamento dei tubi di calore in condizioni ambientali dipende dal materiale e dal design. Sebbene rame+acqua sia la combinazione più popolare; Altri materiali possono essere utilizzati in base a requisiti speciali. Liquidi come ammoniaca, metanolo e acetone possono tutti combinarsi con metalli compatibili per formare tubi di calore che possono funzionare a temperature molto inferiori a -60 gradi C.
Idea sbagliata 7: i tubi di calore sono molto costosi
Verità: l'aggiunta di tubi di calore può ridurre i costi della soluzione.
La duttilità del rame consente di produrre tubi di calore in modo economico, sigillati in modo affidabile e facilmente piegati e pressati in forme geometriche specifiche. Awind dispone di un processo di produzione completo e di una tecnologia di progettazione dei tubi di calore, in grado di produrre tubi di calore ad alte prestazioni in rame+acqua altamente convenienti. I tubi di calore consentono agli ingegneri di utilizzare tubi di calore in alluminio e integrati in applicazioni che richiedono basi ad alette in rame, riducendo così i costi. Possono anche eliminare la necessità di ventole o altri componenti, risparmiando così denaro e peso.
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