Disinn ta 'tkessiħ termali għal apparati ta' provvista ta 'enerġija
Ilkoll nafu li l-ġestjoni termali hija aspett importanti tal-ġestjoni tal-enerġija. Jeħtieġ li żżomm il-komponenti u s-sistemi fil-limiti tat-temperatura. Soluzzjonijiet passivi jibdew b'heatsinks u pajpijiet tas-sħana, u jistgħu jużaw fannijiet għat-tkessiħ attiv biex itejbu l-effett tat-tkessiħ.
L-immudellar tas-sistema tal-livell tal-komponent u l-livell tal-prodott lest jippermetti lid-disinjaturi jagħmlu analiżi approssimattiva tal-ewwel ordni tal-istrateġija tar-refriġerazzjoni. L-użu ta 'dinamika tal-fluwidu komputazzjonali għal aktar analiżi jista' jifhem bis-sħiħ is-sitwazzjoni ġenerali tas-sħana u l-impatt tal-bidliet fl-istrateġija tar-refriġerazzjoni. Is-soluzzjonijiet kollha ta 'ġestjoni termali jinvolvu kompromessi fid-daqs, qawwa, effiċjenza, piż, affidabbiltà u spiża, u għandhom jevalwaw il-prijoritajiet u r-restrizzjonijiet tal-proġett.
Is-soluzzjonijiet kollha ta 'ġestjoni termali jsegwu l-prinċipji bażiċi tal-fiżika. Fil-mod tat-tkessiħ, hemm tliet modi ta 'konduzzjoni tas-sħana: radjazzjoni, konduzzjoni u konvezzjoni
Għall-biċċa l-kbira tas-sistemi elettroniċi, it-tkessiħ meħtieġ biex jinkiseb huwa li s-sħana tħalli s-sors tas-sħana diretta permezz tal-konduzzjoni, u mbagħad tittrasferiha f'postijiet oħra b'konvezzjoni. L-isfida tad-disinn hija li tgħaqqad diversi ħardwer ta 'ġestjoni termali biex tikseb b'mod effettiv il-konduzzjoni u l-konvezzjoni meħtieġa. Hemm tliet elementi li jkessħu l-aktar użati b'mod komuni: radjatur, pajp tas-sħana u fann. Ir-radjaturi u l-pajpijiet tas-sħana huma sistemi ta 'tkessiħ passivi mingħajr provvista ta' enerġija, li tinkludi wkoll metodi ta 'konduzzjoni u konvezzjoni indotti b'mod naturali. B'kuntrast, il-fann huwa sistema attiva tat-tkessiħ bl-arja sfurzata.
Tkessiħ tas-sħana:
Is-sink tas-sħana huwa struttura tal-aluminju jew tar-ram, li tista 'tikseb sħana mis-sors tas-sħana permezz tal-konduzzjoni u tittrasferixxi s-sħana għall-fluss tal-arja (f'xi każijiet, għall-ilma jew likwidi oħra) biex tirrealizza konvezzjoni. Ir-radjaturi jiġu f'eluf ta 'daqsijiet u forom, minn xewk żgħar tal-metall stampati li jgħaqqdu transistor wieħed għal estrużjonijiet kbar b'ħafna xewk li jistgħu jinterċettaw u jittrasferixxu s-sħana għall-fluss tal-arja konvettiv.
Wieħed mill-vantaġġi tas-sink tas-sħana huwa li m'hemm l-ebda partijiet li jiċċaqilqu, l-ebda spejjeż operattivi, u l-ebda modi ta 'falliment. Ladarba heatsik ta 'daqs xieraq ikun imqabbad mas-sors tas-sħana, hekk kif l-arja sħuna togħla, il-konvezzjoni se sseħħ b'mod naturali, li tibda u tkompli tifforma fluss ta' arja. Għalhekk, dawn il-vantaġġi huma importanti ħafna meta tuża heatsink biex tipprovdi fluss ta 'arja bla xkiel bejn id-daħla u l-ħruġ tas-sors tas-sħana. Barra minn hekk, id-daħla għandha tkun taħt ir-radjatur u l-iżbokk għandu jkun 'il fuq; Inkella, l-arja sħuna tistaġna fuq is-sors tas-sħana, li tkompli tiggrava s-sitwazzjoni.
Żieda ta' Heatpipes:
Il-funzjoni tal-pajp tas-sħana hija li tassorbi s-sħana mis-sors tas-sħana u tittrasferiha fiż-żona aktar kiesħa, iżda hija stess ma taġixxix bħala radjatur. Meta ma jkunx hemm biżżejjed spazju ħdejn is-sors tas-sħana biex tpoġġi r-radjatur jew il-fluss tal-arja ma jkunx biżżejjed, jista 'jintuża l-pajp tas-sħana. Il-pajp tas-sħana għandu effiċjenza għolja u jista 'jittrasferixxi s-sħana mis-sors għal post aktar konvenjenti għall-ġestjoni.
Żieda ta' fann li jkessaħ:
Ovvjament, il-fannijiet se jżidu l-ispejjeż, jeħtieġu spazju, u jżidu l-istorbju tas-sistema. Bħala apparat elettromekkaniku, il-fann huwa wkoll suxxettibbli għal falliment, li jikkonsma l-enerġija u jaffettwa l-effiċjenza tas-sistema kollha. Madankollu, f'ħafna każijiet, speċjalment meta l-mogħdija tal-fluss ta 'l-arja hija mgħawġa, vertikali jew imblukkata, ġeneralment huma l-uniku mod biex tinkiseb fluss ta' arja suffiċjenti. Ħafna applikazzjonijiet jużaw fannijiet ikkontrollati termalment li joperaw biss meta jkun meħtieġ biex inaqqsu l-veloċità, u b'hekk inaqqsu l-konsum tal-enerġija, u jużaw xfafar li jimminimizzaw il-ħoss fl-aħjar veloċità operattiva.
Immudellar u simulazzjoni termali:
L-immudellar u s-simulazzjoni huma essenzjali għal strateġija ta 'ġestjoni termali effiċjenti biex jiġi ddeterminat kemm hija meħtieġa arja tat-tkessiħ u kif jinkiseb it-tkessiħ. Il-fluss ta 'l-arja minn sorsi ta' sħana varji jista 'jiġi daqs biex iżżomm it-temperatura tiegħu taħt il-limitu permess. Bl-użu ta 'temperatura ta' l-arja, fluss disponibbli ta 'fluss ta' arja mhux sfurzat, fluss ta 'arja tal-fann u fatturi oħra għall-kalkolu bażiku, nistgħu nifhmu bejn wieħed u ieħor il-kundizzjoni tat-temperatura.
Billi jagħmlu xi aġġustamenti, id-disinjaturi jistgħu jaraw jekk portijiet tal-arja akbar jeħtieġux aktar arja, jiddeterminaw jekk mogħdijiet oħra tal-fluss tal-arja humiex aktar effettivi, jidentifikaw differenzi fl-użu ta 'radjaturi akbar jew differenti, jinvestigaw l-użu ta' pajpijiet tas-sħana biex iċċaqilqu hot spots, eċċ. Dawn il-pakketti tas-softwer tal-immudellar tas-CFD jistgħu jiġġeneraw data tabulari u stampi bil-kulur tad-dissipazzjoni tas-sħana. Bidliet fid-daqs tal-fann, il-fluss tal-arja u l-pożizzjoni huma wkoll faċli biex jiġu mmudellati.
Ġestjoni tal-enerġija wkoll ġestjoni termali, speċjalment kif it-tkessiħ tal-funzjonijiet relatati mal-enerġija se jaffettwa d-disinn termali u l-akkumulazzjoni tas-sħana. Barra minn hekk, anki jekk il-komponenti u s-sistemi jkomplu jaħdmu fi ħdan il-firxa tal-ispeċifikazzjoni, iż-żieda fit-temperatura tikkawża bidliet fil-prestazzjoni bil-bidla tal-parametri tal-komponenti. Is-sħana żejda tista 'wkoll tqassar il-ħajja tal-komponenti u b'hekk tqassar iż-żmien medju bejn il-fallimenti, li huwa wkoll fattur li għandu jitqies biex tiġi żgurata affidabilità fit-tul.
