Тепловые трубки (ТТ) сейчас известны всем кто хоть
раз выбирал кулер для своего компьютера. Широкая номенклатура
кулеров на ТТ выпускается сейчас для охлаждения процессоров,
чипсетов, графических процессоров. Контурные тепловые трубки (КТТ)
известны меньше, но они находят все большее применение в технике.
Возникает вопросы
- в чем же разница?
- что лучше использовать для охлаждения узлов компьютера?
Хотя пока не появятся серийные кулеры с применением КТТ последний
вопрос можно рассматривать чисто теоретически.
Тепловые Трубы
Контурные Тепловые трубы
Рис.1
Рис.2
ТТ представляет собой
цилиндрический замкнутый объем, частично заполненный
теплоносителем. Внутри трубы, этот объем образующий,
вставлена трубка имеющая капиллярную структуру.
Испарившийся в нагретой области теплоноситель,
распространяется по внутреннему пустотному каналу, а
конденсирующийся на охлаждаемой части жидкость подается
по капиллярной структуре в нагретую область. см. Рис.1.
ТТ
имеют высокую теплопроводность, скорость распространения
тепла равна скорости прохождения паров теплоносителя или
скорости распространения звуковой волны в трубке.
Выпускающиеся ТТ имеют рабочую мощность от 20 до 80
Вт
В кулерах применяются ТТ диаметром 5, 6, 8 мм и
длиной до 300 мм.
Высокая скорость распространения паров определяет их
хорошую работу в условиях меняющегося тепловыделения,
что характерно для тепловыделяющих узлов электроники.
КТТ, как видно из названия
имеют замкнутый контур циркуляции, где паропровод и
возврат жидкой фазы конденсированного теплоносителя
разделены. Теплоноситель циркулирует по замкнутому
контуру, от испарителя установленного на электронном
приборе пар теплоносителя поступает в конденсатор, где
конденсируется и в жидком состоянии по капилляру
поступает назад в испаритель. см. Рис.2.
КТТ имеют рабочую
мощность до 2 КВт. Время выхода на номинальное тепловое
сопротивление достаточно велико и зависит от
длины конденсато и паро провода. По моим оценкам ономожетдоходить до нескольких минут.
Поэтому КТТ предпочтительнее в установках с малыми
скоростями изменения тепловых потоков.
В качестве элемента создающего перепад давления для
циркуляции теплоносителя используется капиллярные
структуры.
По этому принципу работают
холодильные установки, пример - когда то существовал без
компрессорный холодильник "Морозко". Он позволял: при
потребляемой мощности порядка 60 Вт, охладить внутренний
объем около 50 л., до температуры -5 -:- 0 °С
Сравнительные характеристики систем
охлаждения (СО) применяемых для охлаждения электронных
устройств.
Таблица 1.
Параметр
Ед.
измерения
Тепловые трубки
Контурные тепловые трубки
Радиатор с
принудительной
вентиляцией
Водяная
СО
Термо
электрическая СО
Мощность (max)
Вт
200
2000
100
>2000*
80
Тепловое сопротивление
град/Вт
<0,1
<0,1
> 0,3
>0,2
> 0,2
Уровень шума
дб
0-20
0-20
до 42
20-35
до 42
Масса
отн
0,7
0,5
1
2-10
1,2
Рабочая температура
град.С
>+10
>+10
>+22
>+22
>+10
Расстояние теплосъем - теплоотдача
м
0,1
до 20/5 горизонтально/
/вертикально
0
ограничено только насосом
0
Постоянная времени
сек
10-2
>102
1-5
10
2-5
Потребляемая мощность
(система/вентилятор)
Вт/Вт
-/<3
-/<3
< 3
до 10
около
80
Наличие механ. подвижных частей
+/-
-
-
+
++
+
Регламентные работы
+/-
-
-
-
+
-
Удобство применения
+/-
+
+
+
+
-
Возможность работы в невесомости
+/-
+
+
+
+ (спец. конструкции)
+
Система управления
+/-
-/+
-/+
+
+
+++
(сложная)
* при условии
обеспечения соответствующего расхода теплоносителя.
Заключение
Когда говорят о новых супер системах, которые позволяют решить
все проблемы возникающие при охлаждении тепловыделяющих узлов
современных компьютеров сразу заставляют задуматься, а так ли уж
супер эти характеристики.
Как правило реальные характеристики серийных образцов опускают
нас на "землю", появляются ранее не замеченные проблемы.
Поэтому, каждая из приведенных в Таблице 1 технологий, имеет
право на жизнь, но каждая только в своих конкретных условиях может
дать оптимальные результаты.
А для этого надо хорошо знать эти системы, в противном случае
достичь указанных (Таб.1) параметров просто не удастся.
Поэтому любое из перечисленных решений, с теми или иными
недостатками, может решить Вашу конкретную задачу.
Главное, с какими недостатками Вы готовы мириться.
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна. Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору
почтой..
