Radiatoarele asigură gestionarea termică a componentelor din echipamentele electronice sau mecanice care nu pot disipa căldura suficient pentru a modera temperaturi. De exemplu, acestea sunt utilizate pentru a răci unitatea centrală de procesare (CPU) și unitatea de procesare grafică (GPU), tranzistoarele de putere și alte dispozitive semiconductoare de mare putere în calculatoare, precum și dispozitive optoelectronice, cum ar fi lasere și LED-uri. Radiatoarele protejează componentele critice de daune sau pierderi de performanță prin disiparea căldurii.
Proiectarea și funcția radiatorului variază în funcție de configurația dispozitivului. De obicei, transferă căldura de la componente la temperaturi ridicate prin medii de lichid la temperaturi scăzute (aer lichid sau lichid de răcire). Sunt concepute pentru a avea suprafața maximă în contact cu mediul de răcire. Datorită conducerii naturale, căldura se deplasează în mediu prin radiator, iar conducerea naturală are loc atunci când temperatura ambiantă este mai mică decât temperatura radiatorului. Fluidul trece prin suprafața radiatorului și mută căldura de la suprafață la mediu prin difuzie termică și convecție. O suprafață mai mare poate îmbunătăți această abilitate.
Tipuri de radiatoare: pasive, active și hibride
Radiatoarele pasive funcționează prin convecție naturală. Aerul cald flotant generează flux de aer în sistem. Avantajul unui sistem de radiator pasiv este că nu necesită o sursă secundară de energie sau un sistem de control pentru a funcționa.
În comparație cu sistemele pasive, radiatoarele active sunt mai eficiente în reducerea căldurii. Ei folosesc aer forțat generat de mișcarea fanilor, suflantelor sau a echipamentelor în sine pentru a crește fluxul de fluid prin zona fierbinte. Un exemplu este când ventilatorul dintr -un computer se pornește atunci când computerul se încălzește. Ventilatorul forțează aerul neîncălzit prin suprafața radiatorului, permițând expulzarea mai multă căldură din sistemul general.
Chiuveta hibridă combină anumite aspecte ale chiuvetei pasive și active. Cerința de temperatură determină modul de funcționare al sistemului. Când temperatura este scăzută, sistemul se bazează pe răcirea pasivă. Când temperatura atinge un anumit nivel, aerul forțat (răcire activă) este activat pentru a îmbunătăți capacitatea de răcire a sistemului de radiator.
Material la chiuvetă de căldură
Conductivitatea termică a unui calorifer depinde de materialul său. Materialul radiatorului absoarbe energia termică și îl transferă în mediu pentru a obține o răcire eficientă. Acestea necesită o capacitate ridicată de căldură și o conductivitate termică. Aluminiul și cuprul sunt de obicei utilizate, deoarece au o conductivitate ridicată.
Aliajele de aluminiu 6060, 6061 și 6063 sunt utilizate în mod obișnuit pentru chiuvetele de căldură datorită valorilor lor de conductivitate termică. Aceste valori depind de temperarea aliajului. Temperarea este o tehnică de tratament termic care crește duritatea unui aliaj prin reducerea durității acesteia.
Cuprul are de două ori conductivitatea termică a aluminiului și este rezistent la coroziune și poluare biologică. De asemenea, are proprietăți antibacteriene. Cu toate acestea, cuprul are o densitate de trei ori mai mare decât din aluminiu, este mai scumpă și are o ductilitate mai slabă.
Piață și aplicații:
Automobile, electronice de consum, comunicare de date și telecomunicații, industriale, medicale, militare și aerospațiale, electronice de transport, inclusiv calculatoare (CPU și GPU), vehicule (controlere de vehicule electrice), pachete de baterii, telecomunicații.
