Hora de publicación: 2022-01-21 Origen: Sitio
Si es así, es posible que desee considerar el uso de un disipador de calor de tubería de calor.La tecnología de tubos de calor ha existido durante décadas y sigue siendo una de las formas más efectivas de disipar el calor.
Este artículo discutirá qué es un tubo de calor y cómo funciona.Además, discutiremos algunos de los beneficios de usar tubos de calor como disipadores de calor.¡Sigue leyendo para saber más!
Disipadores de calor de tubería de calor están hechos de un tubo de metal sellado lleno de un líquido.
La parte del dispositivo que genera calor (el semiconductor, por ejemplo) se encuentra en el medio de un extremo y produce calor.
El calor pasa al líquido en la tubería, que viaja al otro extremo del tubo.
Un ventilador en este extremo de la tubería proporciona flujo de aire a través de ella, forzando el calor del líquido hacia la atmósfera circundante.
Un tubo de calor es un dispositivo de transferencia de calor.Un tubo de metal sellado que contiene líquido está encerrado en un aislamiento con un extremo expuesto a la atmósfera y el otro sumergido en un fluido para que su interior pueda vaporizarse sin evaporarse.
Este vapor se condensa nuevamente en las paredes del tubo cerca de donde ingresa a medida que viaja a través del tubo.
El proceso se enfría al extraer el calor sensible de las regiones de temperatura más alta cerca de un extremo de la tubería a las áreas cercanas al otro extremo a una temperatura más baja.
Al eliminar la energía latente a medida que las babosas de líquido que se mueven en el interior han tirado de las moléculas de los gases circundantes tirando en lugar de simplemente reprocesarlas.
Por lo tanto, puede decir que si los materiales están calientes, irradian energía, que podría sentirse caliente.
En un capilar de tubo cerrado, el líquido se evaporaría y fallaría.
Aún así, al agregar una abertura para permitir que parte de él regrese a su posición tranquila de descanso en contacto con el metal, tiene tiempo de eliminar la energía latente de las moléculas de gas que tiran de ellas antes de que puedan volver a su estado normal donde ya no tirar de otras moléculas.
Los tubos de calor mantienen frío un líquido en movimiento al permitir que se evapore en un gas y se condense nuevamente en un líquido en el otro extremo, donde ya hay una temperatura más baja.
Los tubos de calor son simplemente longitudes de metal que contienen un líquido que se calienta para evaporarse en gas y luego se condensa de nuevo en líquido en el otro extremo.Lo bueno de ellos es que utilizan este proceso de evaporación y condensación para transferir calor.
Las características técnicas de un tubo de calor incluyen lo siguiente:
El tubo de calor tiene un tubo interior cerrado que contiene fluido de trabajo sellado en los extremos, con cada extremo expuesto a diferentes condiciones.El primer extremo (condensador) normalmente está abierto al aire exterior oa la atmósfera, mientras que el otro (evaporador) vaporiza el líquido.También se puede tapar por medios externos, como un tapón de material poroso, que impide que el líquido salga del tubo.
La longitud y el diámetro de la tubería de calor afectan en gran medida su rendimiento (el producto es muy importante e implica muchas compensaciones de diseño).Normalmente, el fluido de trabajo se mueve a lo largo del tubo por circulación natural provocada por la vaporización en el extremo caliente y la condensación en el extremo frío.El tubo de calor se utiliza para mover el calor en una sola dirección (unidireccional).
El fluido de trabajo puede ser casi cualquier líquido o vapor, pero debe tener una presión de vapor y una viscosidad adecuadas.Estas dos propiedades determinan la altura del líquido condensado sobre el evaporador, que junto con el caudal volumétrico del gas determina cuánto calor se puede transferir en un tiempo determinado.
El fluido de trabajo debe tener propiedades térmicas adecuadas, como una alta capacidad de calor específico y calor latente de vaporización (para reducir la velocidad a la que pasa de líquido a vapor).Para minimizar la congelación, el fluido también debe tener un punto de congelación bajo.
Esto hace que sea fácil drenar el líquido del tubo (descongelarlo) si el tubo de calor está expuesto a temperaturas por debajo de su temperatura de funcionamiento.
El fluido de trabajo más común es el agua, pero también puede ser amoníaco, etanol o metanol.Las tuberías de calor con diámetros grandes se utilizan para la calefacción de procesos industriales y de edificios, ya que transportan mayores cantidades de calor por unidad de longitud que las unidades de diámetro más pequeño.
El principio de disipación de calor de un tubo de calor es simple:
El extremo caliente está conectado a un componente que emite calor residual, mientras que el extremo frío de la tubería se enfría por contacto con aire o un líquido.
El fluido de trabajo en la tubería absorbe este calor residual y se lo lleva, vaporizándose al hacerlo.
El proceso de vaporización crea un diferencial de presión entre los dos extremos de la tubería, lo que hace que el fluido de trabajo fluya a lo largo del tubo.
El fluido de trabajo vaporizado luego se condensa en el extremo frío, liberando su energía latente y haciendo que el ciclo se repita.
Los siguientes factores determinan el rendimiento de disipación de calor de una tubería de calor:
La conductividad térmica del fluido de trabajo: Cuanto mayor sea la conductividad térmica, más calor puede absorber y transportar el fluido.
El área de superficie del extremo caliente: Cuanto mayor sea el área superficial, más calor puede absorber el fluido.
El área de superficie del extremo frío: Cuanto mayor sea el área superficial, más calor puede liberar el fluido.
El diámetro de la tubería: Un diámetro mayor permite que un fluido absorba y transporte más calor por unidad de longitud.
Las principales ventajas de utilizar un disipador de calor con tubo de calor son:
· Son muy eficientes en la transferencia de calor.: La conductividad térmica del fluido de trabajo es muy alta, por lo que el calor se absorbe rápidamente y se transporta al extremo frío.Como resultado de esto, se minimiza la diferencia de temperatura entre los extremos caliente y frío, reduciendo así el consumo de energía del dispositivo de refrigeración.
· Son compactos y ligeros.: El tamaño pequeño y el bajo peso de un tubo de calor hacen que sea fácil de transportar e instalar.
· Son fáciles de usar: No es necesario llenarlos con un fluido de trabajo o bombearlo mecánicamente;la circulación natural del fluido de trabajo vaporizado hace que se mueva a lo largo del tubo.Solo se requiere una fuente de calor en un extremo y un disipador de frío en el otro.
· Son adecuados para su uso con muchos tipos diferentes de fuentes de calor.: Además de su aplicación natural a la refrigeración de productos electrónicos, la tecnología de tubos de calor también se puede utilizar en la calefacción de procesos industriales y de edificios.Incluso se han utilizado para sistemas de propulsión de naves espaciales.Esto se debe a que su capacidad para transportar y disipar el calor de manera eficiente les permite transferir el calor residual de casi cualquier tipo de fuente de calor.
· Se pueden utilizar con dispositivos de bajo consumo.: Se requiere una pequeña cantidad de energía eléctrica para iniciar la circulación natural del fluido de trabajo vaporizado, pero esta es mucho menor que la que requieren las bombas mecánicas o los ventiladores para ser utilizados con dispositivos de baja potencia.
· Tienen una alta temperatura de trabajo.: El tubo de calor puede funcionar a temperaturas mucho más altas que las de su entorno.Esto significa que no es necesario enfriar la fuente de calor antes de que entre en el tubo de calor, como es necesario para la mayoría de los otros tipos de dispositivos de enfriamiento.
· Tienen una larga vida útil.: El fluido de trabajo vaporizado transfiere calor de manera eficiente, por lo que el dispositivo tiene una larga vida útil.
1. Ordenadores – Los disipadores de calor de tubería de calor se usan comúnmente para disipar el calor residual generado por la CPU y la tarjeta gráfica.
2. Electrónica – Se utilizan en una amplia gama de dispositivos electrónicos, incluidos teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles.
3. vehículos – Los disipadores de calor de tubería de calor se utilizan en varios vehículos, incluidos automóviles, trenes y aviones.
4. Edificios – Se utilizan en edificios para aplicaciones de calefacción y refrigeración.
5. Procesos Industriales – Los disipadores de calor de tubería de calor se utilizan en varios procesos industriales para disipar el calor residual.
6. Sistemas de Energía Solar – Se utilizan para bajar la temperatura del panel solar en los sistemas de energía solar.
7. telecomunicaciones – Los disipadores de calor de tubería de calor se utilizan en dispositivos de telecomunicaciones, como módems, enrutadores y decodificadores.
8. Refrigeradores – También se utilizan en algunos tipos de unidades de refrigeración que requieren solo una pequeña cantidad de enfriamiento.
9. Marina – Los disipadores de calor de tubería de calor se utilizan en aplicaciones marinas, especialmente para motores y generadores.
10 Otras aplicaciones – Algunos otros tipos de aplicaciones que requieren la eliminación o transferencia de grandes cantidades de calor residual con un mantenimiento mínimo o ruido del ventilador.