Цев за топлоту је пасивни, двостепени уређај за пренос топлоте који премешта топлотну енергију кроз трајне циклусе испаравања и кондензације. Замислите то као радијатор у вашем аутомобилу.
Топлотна цев садржи вакуум / омотач (нпр. Цев) направљен од термопроводљивог материјала (нпр. Бакра, алуминијума), радне течности (тј. Течности која може ефикасно да апсорбује и пренесе енергију) и структуру / заједно у потпуно затвореном / запечаћеном систему.
Топлотне цеви се користе за ХВАЦ системе, ваздухопловне апликације (нпр. Термичка контрола за свемирске летве) и - најчешће - хлађење електронских врућих тачака. Цеви за топлоту могу бити мале за појединачне компоненте (нпр. ЦПУ, ГПУ ) и / или личне уређаје (нпр. Паметне телефоне / таблете, лаптопове, рачунаре) или довољно велике да примене комплете великих димензија (нпр. Податке, мрежу или сервери / кућишта ).
Како ради грејна цев?
Концепт иза топлотне цеви је сличан оном у аутомобилском радиатору или рачунарском систему за хлађење течности , али са већим предностима. Технологија топлотне цеви ради помоћу механике (тј. Физике):
- Топлотна проводљивост
- Фаза транзиције
- Конвекција
- Капиларности
Један крај топлотне цеви који одржава контакт са извором високе температуре (нпр. ЦПУ ) познат је као део испаривача . Како делови испаривача почињу да добијају довољно топлотне снаге (топлотна проводљивост), локална радна течност која се налази у плетивној структури која лежи у кућишту затим се упари из течности у стање гасова (фазна транзиција). Врући гас испуњава шупљу шупљину унутар топлотне цеви.
Како се ваздушни притисак гради унутар шупљине одсека за испаравање, он почиње да води латентну топлоту преноса паре - према хладном крају топлотне цеви (конвекцију). Овај хладни крај је познат као део кондензатора . Пара у дијелу кондензатора се хлади до тачке где се кондензује назад у течност (фазна транзиција), ослобађајући латентну топлоту која је апсорбована процесом упаривања. Латентна топлота преноси кућиште (топлотна проводљивост) где се лако може уклонити од система (нпр. Са вентилатором и / или хладњаком).
Хладна радна течност је намотана структуром за вучу и распоређена према одсеку испаривача (капиларно деловање). Када течност дође до одсека изпарача, постаје изложена улазу топлоте, која поново наставља циклус.
Да визуализујете унутрашњост топлотне цеви у акцији, замислите да ови процеси раде глатко у циклусу:
- Гас који пролази кроз шупљу шупљину од врућих до хладних дијелова
- Течност која се креће кроз структуру круте од хладних до врућих делова
Топлотне цијеви могу премјестити само ако је температурни градијент падао унутар оперативног опсега система - гасови се не кондензују када температура прелази тачку кондензације елемента, теже се неће испарити када температуре падну на тачку вапоризације елемента. Међутим, с обзиром на разноврсност ефикасних материјала и радних флуида, произвођачи су у стању да фино подесе дизајн топлотних цеви и гарантују перформансе.
Предности и предности топлотних цијеви
У односу на конвенционалне методе електронског хлађења, топлотне цеви нуде значајне предности (са неколико ограничења):
- Пасивно хлађење: За топлотне цеви није потребан ручни прекидач или струја за функционисање. Све што је потребно је разлика у температури између испаривача и кондензатора.
- Без одржавања: Топлотне цијеви су потпуно затворени / затворени системи са нултим механичким / покретним дијеловима.
- Флексибилни дизајн: Топлотне цеви могу се направити дебљином / пречником танке од 3 мм, формирати у у облику довољно чврсто да се окреће око ивице пенија и ради у било ком смјеру / оријентацији (тј. Не зависи од гравитације) . Ови флексибилни аспекти дизајна дозвољавају топлотним цевима да задовоље специфичне облике и / или захтеве.
- Висока проводљивост: Топлотне цеви се израђују помоћу материјала који могу да се рукују температурама до и преко 1000 степени Ц. Избор материјала кућишта, радних флуида и плетених структура омогућава дизајнерима да фино подешавају радне температуре.
- Вредност: Топлотне цеви имају тенденцију да буду мања, лакша, ефикаснија и приступачнија за производњу него упоредиве врсте система за хлађење.