So sánh công nghệ làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng

   Với sự phát triển liên tục của công nghệ điện tử công suất, khối lượng thiết bị chuyển đổi có xu hướng nhỏ gọn và hệ thống có xu hướng phức tạp. Mật độ nhiệt cao đã trở thành một xu hướng phát triển không thể cưỡng lại. Để đáp ứng nhu cầu về mật độ nhiệt cao, các giải pháp truyền thống như quạt và tản nhiệt tiếp tục đổi mới, và các phương pháp tản nhiệt mới lạ và hiệu quả xuất hiện trongVô tận. Trước nhiều phương pháp tản nhiệt, nó đã trở thành một mối quan tâm lớn cho các nhà thiết kế để phân biệt khả năng tản nhiệt của các phương pháp tản nhiệt khác nhau, để chọn một phương pháp tản nhiệt kinh tế và đáng tin cậy.

Độ dẫn nhiệt:

Đối với không khí, hệ số truyền nhiệt của làm mát không khí tự nhiên rất thấp, với tối đa 10W / (m2k). Nếu chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt tản nhiệt và không khí là 50 ° C, nhiệt lấy đi bởi không khí trên mỗi cm vuông diện tích tản nhiệt lên tới 0,05W. Chế độ truyền nhiệt với khả năng truyền nhiệt mạnh nhất là quá trình truyền nhiệt với sự thay đổi pha và thứ tự hệ số truyền nhiệt của nước là 103 ~ 104. Lý do tại sao khả năng truyền nhiệt của ống nhiệt là rất lớn là quá trình truyền nhiệt của phần bốc hơi và phần ngưng tụ là chuyển nhiệt thay đổi pha.

Làm mát không khí:

Chế độ aircooling có chi phí thấp và độ tin cậy cao, nhưng do khả năng tản nhiệt nhỏ, nó chỉ áp dụng cho trường hợp công suất tản nhiệt nhỏ và không gian tản nhiệt lớn. Hiện nay, điểm nóng nghiên cứu của tản nhiệt làm mát bằng không khí là tích hợp ống nhiệt và vây tản nhiệt, sử dụng khả năng truyền nhiệt cao của ống nhiệt để truyền nhiệt đều lên bề mặt vây, cải thiện độ đồng nhất của nhiệt độ bề mặt vây, sau đó cải thiện hiệu quả tản nhiệt. Làm mát đối lưu không khí là một phương pháp làm mát phổ biến cho các thành phần điện tử công suất, và cấu trúc phổ biến của nó là dạng tản nhiệt và quạt. Mặc dù cấu trúc có triển khai thuận tiện và chi phí thấp, khả năng tản nhiệt của nó bị hạn chế.

Làm mát bằng chất lỏng:

Mặc dù công nghệ làm mát không khí tiếp tục được cải thiện, bản thân việc làm mát không khí bị hạn chế bởi khả năng tản nhiệt. Với sự cải tiến liên tục của thông lượng nhiệt, việc áp dụng các thiết bị làm mát bằng chất lỏng có khả năng tản nhiệt lớn hơn sẽ được phổ biến. Theo bảng đính kèm, phạm vi gần đúng của hệ số truyền nhiệt cưỡng đối lưu khí là 20 ~ 100W / (M2 ° C), và hệ số truyền nhiệt của đối lưu cưỡng bức nước cao tới 15000w / (M2 ° C), gấp hơn 100 lần đối lưu ép khí.

Tóm tắt:

1. Khi bị giới hạn bởi không gian tản nhiệt, giới hạn tản nhiệt của hệ thống làm mát không khí là khoảng 5W / cm2. Nếu không bị giới hạn bởi không gian tản nhiệt, tăng thể tích không khí quạt và tăng diện tích tản nhiệt sẽ làm cho khả năng tản nhiệt của hệ thống làm mát không khí cao hơn.

2. Khả năng tản nhiệt của hệ thống làm mát bằng chất lỏng cao hơn một bậc so với hệ thống làm mát không khí và tiềm năng tản nhiệt của nó chưa được khai thác triệt để. Hiện nay, chế độ làm mát đối lưu cưỡng bức của nước trong vi cơ là chế độ có khả năng tản nhiệt tối đa trong hệ thống làm mát nước và công suất tản nhiệt của nó có thể đạt tới 790W / cm2.

3. Việc đánh giá khả năng tản nhiệt của bộ tản nhiệt bị hạn chế bởi nhiều yếu tố, bao gồm điều kiện môi trường, kích thước thành phần, nhiệt độ bảng tản nhiệt và các yếu tố khác. Các điều kiện cụ thể cần được phân tích.