تصفح الكمية:35 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2022-01-21 المنشأ:محرر الموقع
هل تبحث عن طريقة أكثر كفاءة لتبريد مكوناتك الإلكترونية؟
إذا كان الأمر كذلك، فقد ترغب في النظر في استخدام مصدر حراري أنابيب الحرارة. كانت تقنية أنابيب الحرارة موجودة منذ عقود، ولا تزال واحدة من أكثر الطرق فعالية لتبديد الحرارة.
ستناقش هذه المقالة ما هو أنبوب الحرارة وكيف يعمل. بالإضافة إلى ذلك، سنناقش بعض فوائد استخدام الأنابيب الحرارية مع المصارف الحرارية. تابع القراءة لمعرفة المزيد!
أنابيب الحرارة المصارف الحرارةمصنوعة من أنبوب معدني مختوم مليء بالسائل.
الجزء الذي توليد الحرارة من الجهاز (أشباه الموصلات، على سبيل المثال) يجلس في منتصف نهاية واحدة وينتج الحرارة.
يتم تمرير الحرارة إلى السائل في الأنبوب، والذي يسافر إلى الطرف الآخر من الأنبوب.
توفر مروحة في نهاية هذه الأنبوب تدفق الهواء عبرها، مما أجبر حرارة السائل في الغلاف الجوي المحيط.
أنبوب الحرارة هو جهاز نقل الحرارة. تم تغطيت أنبوب معدني مغلق يحتوي على سائل في العزل مع نهاية واحدة تتعرض للجو والأخرى المغمورة في السوائل، لذلك يمكن أن تبخت داخلها دون غليان.
يتكثف هذا البخار مرة أخرى على جدران الأنبوب بالقرب من المكان الذي يدخله لأنه يسافر عبر الأنبوب.
تبرد العملية عن طريق استخراج حرارة معقولة من مناطق درجات الحرارة الأعلى بالقرب من نهاية واحدة من الأنبوب إلى المناطق القريبة من الطرف الآخر في درجة حرارة أقل.
من خلال إزالة الطاقة الكامنة لأن الرخويات من السائل تتحرك في الداخل قد تجر غازاتها المحيطة جزيئات الجزيئات بدلا من التعويض عنها فقط.
حتى تتمكن من القول أنه إذا كانت المواد ساخنة، فإنها تشع الطاقة خارج، والتي قد تكون هناك حار.
في أنبوب مغلق الشعرية، سوف يغلي السائل بعيدا وفشل.
ومع ذلك، بإضافة فتحة للسماح للسماح ببعضها للعودة إلى وضع الراحة الهادئة في اتصال المعدن، فقد حان الوقت لإزالة الطاقة الكامنة من جزيئات الغاز من جزيئات الغاز عليها قبل أن تتمكن من العودة إلى حالتها العادية حيث لم تعد سحب على جزيئات أخرى.
أنابيب الحرارة تحتفظ ببطء سائل متحرك بارد من خلال السماح لها بالتبخر إلى الغاز والتكثيف مرة أخرى في سائل في الطرف الآخر، حيث يوجد بالفعل درجة حرارة أقل.
الأنابيب الحرارية هي ببساطة أطوال معدنية تحتوي على سائل يقوم بتسخينه للتبخر إلى الغاز، ثم يتكثف إلى السائل في الطرف الآخر. الشيء الرائع عنهم هو استخدام هذه العملية من التبخر والتكثيف لنقل الحرارة.
تتضمن الخصائص التقنية لأنابيب الحرارة ما يلي:
الأنابيب الحرارية تحتوي على أنبوب داخلي مغلق يحتوي على سائل يعمل مختوم في النهايات، مع تعرض كل نهاية لظروف مختلفة. عادة ما تكون النهاية الأولى (المكثف) مفتوحا في الهواء الخارجي أو الجو الخارجي، في حين أن الآخر (المبخر) تبخر السائل. قد يتم توصيلها أيضا بالوسائل الخارجية، مثل سدادة مادة مسامية، والتي تمنع السائل من مغادرة الأنبوب.
تؤثر طول وقطر أنبوب الحرارة بشكل كبير على أدائها (المنتج كثيرا وإشراك العديد من مفاضات التصميم). عادة، يتحرك السوائل العامل على طول الأنبوب بالتداول الطبيعي الناجم عن التبخير في النهاية الحارة والتكثيف في النهاية الباردة. يستخدم أنبوب الحرارة لتحريك الحرارة في اتجاه واحد فقط (أحادي الاتجاه).
قد يكون سائل العمل أي سائل أو بخار تقريبا، ولكن يجب أن يكون لديه ضغط وبخار مناسب وزوجة. تحدد هذان الخصائصين ارتفاع السائل المكثف فوق المبخر، الذي يحدد مع معدل تدفق حجم الصوت، مقدار الحرارة التي يمكن تحويل الحرارة خلال وقت معين.
يجب أن يكون لسائل العمل خصائص حرارية مناسبة، مثل سعة حرارية عالية محددة وحرارة البخار الكامنة (لإبطاء السعر الذي يتحول إليه من السائل إلى البخار). لتقليل التجميد، يجب أن يكون للسائل أيضا نقطة متجمدة منخفضة.
هذا يجعل الأنبوب يسهل استنزاف السائل (إزالة التجميد) إذا تعرض أنبوب الحرارة إلى درجات الحرارة أسفل درجة حرارة التشغيل الخاصة به.
سوائل العمل الأكثر شيوعا هو الماء، ولكن يمكن أن يكون أيضا الأمونيا أو الإيثانول أو الميثانول. تستخدم الأنابيب الحرارية بأقطار كبيرة في بناء وتسخين العملية الصناعية لأنها تحمل كميات أكبر من الحرارة لكل وحدة من وحدات القطر الأصغر.
مبدأ تبديد الحرارة من أنبوب الحرارة بسيط:
يتم توصيل النهاية الحارة بمكون ينبعث من حرارة النفايات، في حين يتم تبريد النهاية الباردة للأنباء عن طريق الاتصال بالهواء أو السائل.
يمتص السوائل العامل في الأنبوب هذه الحرارة النفايات ويحملها بعيدا، تبخر كما يفعل ذلك.
تقوم عملية التبخير بإنشاء فرق ضغط بين طرفي الأنبوب، مما يؤدي إلى تدفق سائل العمل على طول طول الأنبوب.
يعمل سائل العمل المبخر ثم يتكثف في النهاية الباردة، ويطلق على طاقته الكامنة وتسبب في تكرار الدورة.
تحدد العوامل التالية أداء تبديد الحرارة لأنابيب الحرارة:
الموصلية الحرارية لسائل العمل:كلما زادت الموصلية الحرارية، كلما زاد تشغيل السائل يستوعب والنقل.
مساحة سطح النهاية الساخنة:كلما زادت مساحة السطح، كلما زاد تشغيل السائل يستوعب.
مساحة سطح النهاية الباردة:كلما زادت مساحة السطح، كلما زاد حرارة السائل بالإفراج عنه.
قطر الأنابيب:يتيح قطر أكبر سائل لاستيعاب ونقل المزيد من الحرارة لكل وحدة.
المزايا الرئيسية لاستخدام الحوض الحراري أنابيب الحرارة هي:
·أنها فعالة جدا في نقل الحرارة: الموصلية الحرارية لسائل العمل مرتفع للغاية، لذلك يتم امتصاص الحرارة بسرعة ونقلها إلى النهاية الباردة. نتيجة لذلك، يتم تقليل اختلاف درجة الحرارة بين النهايات الساخنة والباردة، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة لجهاز التبريد.
·إنها مدمجة وخفيفة الوزن: حجم أنبوب الحرارة الصغيرة والوزن المنخفض يجعل من السهل نقل وتثبيت.
·من السهل استخدامهم: ليست هناك حاجة لملءهم مع سائل العمل أو ضخه ميكانيكيا؛ إن الدورة الدموية الطبيعية لسائل العمل المبخر يؤدي إلى التحرك على طول طول الأنبوب. مطلوب مصدر حرارة فقط في نهاية واحدة والغرق بارد في الآخر.
·إنها مناسبة للاستخدام مع العديد من أنواع المصادر الحرارية المختلفة: بالإضافة إلى تطبيقها الطبيعي لتبريد الإلكترونيات، يمكن أيضا استخدام تكنولوجيا أنابيب الحرارة في بناء وتسخين العملية الصناعية. لقد تم استخدامها لأنظمة الدفع الفضائي. هذا لأن قدرتها على نقل وتتبدد الحرارة تتيح لهم بكفاءة نقل حرارة النفايات من أي نوع من مصدر الحرارة تقريبا.
·يمكن استخدامها مع أجهزة منخفضة الطاقة: مطلوب كمية صغيرة من القوة الكهربائية لبدء الدورة الدموية الطبيعية لسائل العمل المبخر، ولكن هذا أقل بكثير من تلك التي تتطلبها المضخات الميكانيكية أو المشجعين لاستخدامها مع أجهزة الطاقة المنخفضة.
·لديهم درجة حرارة تعمل عالية: يمكن أن تعمل أنبوب الحرارة في درجات حرارة أعلى بكثير من محيطها. هذا يعني أن مصدر الحرارة لا يحتاج إلى تبريده قبل أن يدخل أنبوب الحرارة، كما هو ضروري لمعظم أنواع أجهزة التبريد الأخرى.
·لديهم حياة خدمة طويلة: ينقل سائل العمل المبخر بكفاءة الحرارة، لذلك يحتوي الجهاز على حياة خدمة طويلة.
1.أجهزة الكمبيوتر- يتم استخدام المصارف الحرارية أنابيب الحرارة عادة لتبديد حرارة النفايات الناتجة عن وحدة المعالجة المركزية وبطاقة الرسومات.
2.إلكترونيات- يتم استخدامها في مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
3.مركبات- يتم استخدام المصارف الحرارية الأنابيب الحرارية في المركبات المختلفة، بما في ذلك السيارات والقطارات والطائرات.
4.البنايات- يتم استخدامها في المباني لتطبيقات التدفئة والتبريد.
5.العمليات الصناعية- يتم استخدام المصارف الحرارية أنابيب الحرارة في عمليات صناعية مختلفة لتبديد نفايات الحرارة.
6.أنظمة الطاقة الشمسية- يتم استخدامها لخفض درجة حرارة الألواح الشمسية في أنظمة الطاقة الشمسية.
7.الاتصالات السلكية واللاسلكية- يتم استخدام الحرارة المصارف الحرارة أنبوب في أجهزة الاتصالات السلكية واللاسلكية، مثل أجهزة المودم والموجهات، وقمة مجموعة صناديق.
8.ثلاجات- كما أنها تستخدم في بعض أنواع من وحدات التبريد التي لا تتطلب سوى كمية صغيرة من التبريد.
9.البحرية- يتم استخدام المصارف الحرارية الأنابيب الحرارية في التطبيقات البحرية، خاصة للمحركات والمولدات.
10.تطبيقات أخرى- بعض الأنواع الأخرى من التطبيقات التي تتطلب إزالة أو نقل كميات كبيرة من نفايات النفايات مع الحد الأدنى من الضوضاء أو ضوضاء المروحة.