Usporedba tehnologija hlađenja zraka i tekućine za energetske elektroničke uređaje

Uz kontinuirani razvoj tehnologije energetske elektronike, obujam opreme pretvarača teži da bude kompaktan, a sustav složen. Visoka gustoća topline postala je neodoljivi trend razvoja. Kako bi zadovoljili zahtjeve visoke gustoće topline, tradicionalna toplinska rješenja kao što su ventilatori i radijatori nastavljaju s inovacijama, a nove i učinkovite metode odvođenja topline se pojavljuju u beskonačno vrijeme. Ispred mnogih metoda hlađenja, dizajnerima je postalo velika briga za razlikovanje kapaciteta odvođenja topline različitih metoda odvođenja topline, kako bi odabrali ekonomičnu i pouzdanu metodu odvođenja topline.

Kapacitet prijenosa topline:

Za zrak, koeficijent prijenosa topline prirodnog hlađenja zrakom je vrlo nizak, s maksimalno 10W / (m2k). Ako je temperaturna razlika između površine hladnjaka i zraka 50 stupnjeva, toplina koju zrak oduzima po kvadratnom centimetru površine odvoda topline iznosi do 0,05 W. Način prijenosa topline s najjačom sposobnošću prijenosa topline je proces prijenosa topline s promjenom faze, a redoslijed koeficijenta prijenosa topline vode je 103 ~ 104. Razlog zašto je kapacitet prijenosa topline toplinske cijevi velik je taj što prijenos topline proces odsjeka isparavanja i kondenzacijske sekcije je prijenos topline s faznom promjenom.

Zračno hlađenje:

Metoda zračnog hlađenja ima nisku cijenu i visoku pouzdanost. Međutim, zbog svog malog kapaciteta odvođenja topline, primjenjiv je samo u slučaju male snage i velikog prostora za odvođenje topline. Trenutno je istraživačka žarišna točka zračno hlađenog hladnjaka integrirati toplinsku cijev i pero, koristiti visoki kapacitet prijenosa topline toplinske cijevi za ravnomjeran prijenos topline na površinu peraje, poboljšati ujednačenost temperature površine peraja, a zatim poboljšati njezinu učinkovitost odvođenja topline. Hlađenje zračnom konvekcijom trenutno je uobičajena metoda hlađenja energetskih elektroničkih komponenti. Njegova zajednička struktura je oblik radijatora i ventilatora. Iako struktura ima prikladnu implementaciju i nisku cijenu, njezin kapacitet odvođenja topline je ograničen.

Tekuće hlađenje:

Iako se tehnologija hlađenja zraka nastavlja poboljšavati, samo hlađenje zrakom ograničeno je kapacitetom odvođenja topline. Uz kontinuirano poboljšanje toplinskog toka, popularna će biti primjena tekućinskih rashladnih uređaja s većim kapacitetom odvođenja topline. Prema istraživanju, približni raspon koeficijenta prijenosa topline prisilne konvekcije plina je 20 ~ 100W / (M2 stupanj), a koeficijent prijenosa topline prisilne konvekcije vode je do 15000w / (M2 stupanj), što je više od 100 puta više od prisilne konvekcije zraka.

Procjena kapaciteta odvođenja topline za hladnjak ograničena je mnogim čimbenicima, jer je također ograničena uvjetima okoline, veličinom komponente, temperaturom stola hladnjaka i drugim čimbenicima.