Теплоотдача стальных труб таблица: расчет, коэффициент теплопроводности, как увеличить отдачу тепла?

Теплопроводность для нержавеющей стали таблица

Понятие теплопроводности

Она является интенсивной физической величиной, то есть величиной, которая описывает свойство материи, не зависящей от количества последней. Интенсивными величинами также являются температура, давление, электропроводность, то есть эти характеристики одинаковы в любой точке одного и того же вещества. Другой группой физических величин являются экстенсивные, которые определяются количеством вещества, например, масса, объем, энергия и другие. Противоположной величиной для теплопроводности является теплосопротивляемость, которая отражает способность материала препятствовать переносу проходящего через него тепла. Для изотропного материала, то есть материала, свойства которого одинаковы во всех пространственных направлениях, теплопроводность является скалярной величиной и определяется, как отношение потока тепла через единичную площадь за единицу времени к градиенту температуры. Так, теплопроводность, равная одному ватту на метр-Кельвин, означает, что тепловая энергия в один Джоуль переносится через материал:

• за одну секунду;
• через площадь один метр квадратный;
• на расстояние один метр;
• когда разница температур на поверхностях, находящихся на расстоянии один метр друг от друга в материале, равна один Кельвин.

Понятно, что чем больше значение теплопроводности, тем лучше материал проводит тепло, и наоборот. Например, значение этой величины для меди равно 380 Вт/(м*К), и этот металл в 10 000 раз лучше переносит тепло, чем полиуретан, теплопроводность которого составляет 0,035 Вт/(м*К).

Перенос тепла на молекулярном уровне

Когда материя нагревается, увеличивается средняя кинетическая энергия составляющих ее частиц, то есть увеличивается уровень беспорядка, атомы и молекулы начинают более интенсивно и с большей амплитудой колебаться около своих равновесных положений в материале. Перенос тепла, который на макроскопическом уровне можно описать законом Фурье, на молекулярном уровне представляет собой обмен кинетической энергией между частицами (атомами и молекулами) вещества, без переноса последнего.
Это объяснение механизма теплопроводности на молекулярном уровне отличает его от механизма термической конвекции, при котором имеет место перенос тепла за счет переноса вещества. Все твердые тела обладают способностью к теплопроводности, в то время как тепловая конвекция возможна только в жидкостях и газах. Действительно, твердые вещества переносят тепло в основном за счет теплопроводности, а жидкости и газы, если есть температурные градиенты в них, переносят тепло в основном за счет процессов конвекции.

Регистры

Самая простая конструкция радиаторов отопления – регистры. Это заваренные с торцов трубы среднего или большого диаметра, одиночные или соединенные в секции трубками-перемычками. Их можно увидеть в подъездах, на промышленных объектах или в частных домах с индивидуальным отоплением.

Таблица теплоотдачи чугунных и биметаллических радиаторов отопления — Портал о строительстве, ремонте и дизайне

Создание комфортной температуры жилья в отопительный период зависит от множества факторов: от типа стены, высоты помещения, площади оконных проемов, характера расположенного пространства и многого другого. Большое значение имеет тепловой расчет устанавливаемых приборов. Традиционные методы расчета требуют учета вышеуказанных факторов, достаточно трудоемки. Для упрощения выбора типа оборудования применяется таблица радиаторов отопления.

Радиаторы отопления

Характеристики радиаторов отопления

Эффективность батарей зависит от следующих факторов:

• температуры подачи теплоносителя;
• теплопроводности материала;
• площади поверхности батареи;

Чем выше эти показатели, тем больше тепловая мощность приборов.

Эффективная теплоотдача батарей отопления в зависимости от способа установки и подключения

В качестве единицы измерения теплоотдачи радиатора принято считать Вт/м*К, наравне с этим в паспорте часто указывается формат кал/час. Коэффициент перевода из одной единицы измерения в другую: 1 Вт/м*К = 859,8 кал/час.

Чугунные радиаторы отопления

В зависимости от материалов изготовления отличают чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические радиаторы. Каждый материал имеет показатели по следующим параметрам:

• теплоотдаче одной секции;
• рабочему давлению;
• давлению опрессовки;
• емкости одной секции;
• массе одной секции.

Совет! Не следует забывать про подверженность материала изготовления батарей к коррозионному воздействию. Это важная характеристика при покупке обогревателя.

Чугунные батареи

Этот вид радиаторов, которые в народе называют «гармошками». Они обладают довольно большой эффективностью, стойкостью к коррозии, удару. Эти батареи достаточно долговечны и имеют доступную рыночную цену. Благодаря большим размерам сечения одной секции, засорение для таких батарей не представляет угрозы.

Чугунные батареи нового поколения

Теплоотдача секции чугунного радиатора ниже, чем у аналогов. Через час после отключения отопления чугунные батареи сохраняют 30% тепла. Современные производители выпускают эстетичные чугунные батареи с гладкой поверхностью и изящными формами, поэтому спрос на них остается высоким. Сравнение чугунных радиаторов отопления с другими видами приборов, приводится в нижеуказанной таблице.

Таблица тепловой мощности радиаторов отопления

Вид радиатора	Теплоотдача секции, Вт	Рабочее давление, Бар	Давление опрессовки, Бар	Емкость секции, л	Масса  секции, кг
Алюминиевый с зазором между осями секций 500мм	183,0	20,0	30,0	0,27	1,45
Алюминиевый с зазором между осями секций 350мм	139,0	20,0	30,0	0,19	1,2
Биметаллический с зазором между осями секций 500мм	204,0	20,0	30,0	0,2	1,92
Биметаллический с зазором между осями секций 350мм	136,0	20,0	30,0	0,18	1,36
Чугунный с зазором между осями секций 500мм	160,0	9,0	15,0	1,45	7,12
Чугунный с зазором между осями секций 300мм	140,0	9,0	15,0	1,1	5,4

Алюминиевые батареи

Теплоотдача алюминиевых радиаторов отопления, как видно из таблицы, лучше, чем у чугунных батарей, но хуже чем у биметаллических. Они достаточно прочны, а легкий собственный вес позволяет облегчить монтаж приборов. Из-за уязвимости к кислородной коррозии в последнее время стали проводить анодирование алюминия.

Алюминиевые радиаторы.

Биметаллические батареи

Этот вид радиатора является сочетанием элементов из стали и алюминия. Каналом для движения теплоносителя являются трубы, а соединительными деталями – резьбовые соединения. В качестве защиты и придания эстетичного внешнего вида такие батареи покрываются кожухом из алюминия. Недостатком изделия является относительно высокая стоимость по сравнению с аналогами. Но это компенсируется тем, что теплоотдача у биметаллических радиаторов отопления самая высокая.

Биметаллические радиаторы отопления

Стальные батареи

Старые стальные радиаторы обладают достаточно высокой тепловой мощностью, но при этом плохо удерживают тепло. Их нельзя разобрать или наращивать количество секций. Радиаторы данного типа подвержены к коррозии.

Стальные радиаторы

В настоящее время начали выпускать панельные радиаторы из стали, которые привлекательны высокой отдачей тепла при небольших размерах по сравнению с секционными радиаторами. Панели имеют каналы, по которым происходит циркуляция теплоносителя. Батарея может состоять из нескольких панелей, кроме этого, оснащаться гофрированными пластинами, увеличивающими теплоотдачу.

Устройство стальных панельных радиаторов

Тепловая мощность панелей из стали напрямую связана с габаритами батареи, зависящими от количества панелей и пластин (оребрение). Классификация проводится в зависимости от оребрения радиатора. Например, тип 33 присвоен трехпанельным обогревателям с тремя пластинами. Диапазон типов батарей составляет от 33 до 10.

Самостоятельный расчет требуемых радиаторов отопления связан с большим объемом рутинной работы, поэтому производители начали сопровождать изделия таблицами характеристик, которые сформированы по записям результатов испытаний. Эти данные зависят от типа изделия, монтажной высоты, температуры теплоносителя при входе и выходе, нормативной температуры в помещении и многих других характеристик.

Стальной панельный радиатор

Расчет приборов по теплопотерям помещения

Тепловые показатели устанавливаемых приборов определяются из расчета потери тепла помещением.

Нормативное значение тепла, необходимого на единицу объема обогреваемой комнаты, за которую принимается 1 м³, составляет:

• для кирпичных зданий – 34 Вт;
• для крупнопанельных зданий – 41 Вт.

Теплопотери

Температура теплоносителя у входа и выхода и стандартная температура помещения отличаются для различных систем. Поэтому для определения реального теплового потока рассчитывается дельта температуры по формуле:

Dt = (T1 + T2)/2 – T3, где

• T1 – температура воды у входа системы;
• T2 – температура воды у выхода системы;
• T3 – стандартная температура помещения;

Таблица для расчета теплоносителя

Важно! Паспортная теплоотдача умножается на поправочный коэффициент, определяемый в зависимости от Dt.

Для определения количества тепла, которое необходимо для помещения, достаточно умножить его объем на нормативное значение мощности и коэффициент учета средней температуры зимой, в зависимости от климатической зоны. Этот коэффициент равен:

• при -10оС и выше — 0,7;
• при -15оС — 0,9;
• при -20оС — 1,1;
• при -25оС — 1,3;
• при -30оС — 1,5.

Кроме этого, необходима коррекция на количество наружных стен. Если одна стена выходит наружу, коэффициент 1,1, если две — умножаем на 1,2, если три, то увеличиваем на 1,3. Используя данные изготовителя радиатора, всегда легко выбрать нужный обогреватель.

Теплопотери помещения

Помните, что самое важное качество хорошего радиатора — это его долговечность в работе. Поэтому постарайтесь сделать свою покупку так, чтобы батареи прослужили вам необходимое количество времени.

Тепловые потери из голой стальной трубы

Связанные ресурсы: теплопередача

Тепловые потери из голой стальной трубы

Теплопередача

Тепловые потери от голой стальной трубы в неподвижный воздух при 80°F, БТЕ/ч·фут

См. также:

• Тепловые потери в изолированных трубах Уравнение и калькулятор

Размер трубы, в	Температура внутри трубы, °F
	180	280	380	480	580
1/2	56,3	138	243	377	545
3/4	68,1	167	296	459	665
1	82,5	203	360	560	813
1 1/4	102	251	446	695	1010
1 1/2	115	283	504	787	1150
2	141	350	623	974	1420
2 1/2	168	416	743	1160	1700
3	201	499	891	1400	2040
3 1/2	228	565	1010	1580	2310
4	254	631	1130	1770	2590
4 1/2	281	697	1250	1960	2860
5	313	777	1390	2180	3190
6	368	915	1640	2580	3770
7	421	1040	1880	2950	4310
8	473	1180	2110	3320	4860
9	525	1310	2340	3680	5400
10	583	1450	2610	4100	6000
12	686	1710	3070	4830	7090
14	747	1860	3340	5260	7720
16	850	2120	3810	6000	8790
18	953	2380	4270	6730	9870
20	1060	2630	4730	7460	10 950
24	1260	3150	5660	8920	13 100

Преобразование

Кол-во	Артикул Блок	это равно до	Преобразование Фактор	Блок
1	БТЕ/час квадратный фут °F	=	1	БТЕ/час квадратный фут °F
1		=	0,000135622991	калория/секунда квадратный сантиметр °C
1		=	1	CHU/час квадратный фут °C
1		=	5. 678263398	джоуль/секунда квадратный метр K
1		=	0,45359237	килокалорий/час квадратный фут °C
1		=	4.88242768	килокалория/час квадратный метр °C
1		=	5.678263398	ватт/квадратный метр K
1		=	5.678263398	ватт/квадратный метр °C

Перевод единиц измерения

Кол-во	Блок	это равно до	Преобразование Коэффициент	Ссылка Блок
1	БТЕ/час квадратный фут °F	=	1	БТЕ/час квадратный фут °F
1	калория/секунда квадратный сантиметр °C	=	7373. 3810965421
1	CHU/час квадратный фут °C	=	1
1	джоуль/секунда квадратный метр K	=	0,17611018191798
1	килокалорий/час квадратный фут °C	=	2.2046226007073
1	килокалория/час квадратный метр °C	=	0,20481614157061
1	ватт/квадратный метр K	=	0,17611018191798
1	Вт/м2 °C	=	0,17611018191798

Связанный:

• Уравнение и калькулятор тепловых потерь изолированных труб
• Потери или теплопотери от трубы Табличный калькулятор Excel
• Потери тепла из трубы снаружи
• Тепловые потери в воздуховодах Уравнения и калькулятор
• Таблица сопротивления потоку воздуховодов ОВКВ
Обзор машины для производства спиральных воздуховодов
• Расчетная скорость воздушного потока в воздуховоде
• Тепловое линейное расширение нержавеющей стали AISI 303
• Уравнения теплового контура расширения трубы и калькулятор
• Коэффициенты линейного теплового расширения
• Уравнение линейного теплового расширения напряжения при сжатии и растяжении и калькулятор
• Уравнение линейного теплового расширения и калькулятор
• Тепловые свойства металлов, проводимость, тепловое расширение, удельная теплоемкость

Ссылка:

• ASHRAE Fundamental Handbook, 2019

Руководство по проектированию тепловых трубок | Celsia

 

Основное внимание в этом руководстве по проектированию тепловых трубок уделяется тепловым трубам из спеченной меди (с водой) для охлаждения электронных устройств. Как правило, это означает рассеянное тепло от 20 до 200 Вт (меньше, если удельная мощность высокая) и удельную мощность примерно до 25 Вт/см 9 .0984 2 . Если вам нужна дополнительная базовая информация о тепловых трубках, посетите эти две страницы: Тепловые трубки 101 и Обзор технологии тепловых трубок

В этом руководстве по проектированию тепловых трубок рассматриваются следующие темы:

1. Типичные области применения тепловых трубок
2. Технические характеристики тепловых труб и допуски
Характеристики тепловых трубок
3. : допустимая нагрузка фитиля из спеченной меди и тепловых трубок
4. Дополнительные операции, выполняемые с конструкциями тепловых трубок
5. Пример выбора тепловой трубы
6. Руководство по проектированию тепловых трубок для интеграции радиатора
7. Советы по моделированию тепловых трубок

 

Типичные области применения тепловых трубок

При правильном использовании и в правильных условиях тепловые трубки значительно улучшают характеристики радиатора. Такая конструктивная реальность обусловлена ​​очень высокой теплопроводностью тепловых трубок; обычно в 10-100 раз больше, чем у твердой меди. В отличие от твердого металла, теплопроводность тепловой трубы зависит от нескольких переменных, наиболее заметной из которых является длина. Следовательно, очень короткие тепловые трубки длиной 50 мм или менее обладают тепловыми свойствами, которые можно было бы улучшить, используя твердую медь или алюминий. Вот наиболее распространенные конфигурации использования тепловых трубок в составе узла радиатора:

Перемещение тепла к удаленному радиатору

Тепловые трубы используются для перемещения тепла в любом направлении или ориентации от источника тепла (испарителя) к радиатору (конденсатору). На фото ниже пара примеров.

 

Тепловые трубки, используемые для передачи тепла к удаленному радиатору

Отвод тепла к локальному радиатору

Когда необходимо двухфазное устройство, но стоимость является определяющим фактором, можно использовать тепловые трубы для отвода тепла к локальному радиатору. Испарительная камера в любом из этих двух применений уменьшит общее дельта-T теплоотвода на 4-9 ^или С. Улучшение связано с более низким термическим сопротивлением паровой камеры, а также способом ее сопряжения с источником тепла (прямой контакт). Обратите внимание, что в обоих этих примерах используется сплошной медный рассеиватель, который присоединяется к источнику тепла, а затем тепло перемещается к тепловым трубкам (непрямой контакт).

 

Плоские тепловые трубки, используемые для отвода тепла к локальному радиатору

 

Технические характеристики тепловых труб и допуски

Теоретические пределы рабочей температуры водяных тепловых труб из спеченной меди составляют 0–250 ^o C, хотя на практике тепловые трубы не начинают работать примерно до 20 ^o C. Ниже 0 ^o C вода замерзает внутри спеченной структуры фитиля, но не вызывает повреждений из-за расширения, поскольку количество жидкости так мало. Например, типичная тепловая трубка диаметром 6 мм и длиной 150 мм содержит около 1 см3 воды.

Краткая заметка о надежности тепловых трубок. Тепловые трубы прошли всесторонние испытания на протяжении десятилетий. Их типичный срок службы составляет не менее 20 лет, и они могут выдерживать тысячи циклов замораживания-оттаивания без повреждений. Выход из строя тепловой трубы, скорее всего, произойдет а) из-за некачественного производства и б) в результате воздействия незапланированных условий: наиболее распространены коррозионные вещества и непреднамеренные физические повреждения. Celsia устраняет первую причину отказа, проверяя гелием каждую тепловую трубку на утечку и производительность Qmax. Вторая причина поломки может быть устранена путем никелирования тепловой трубки.

 

Celsia Тестирование тепловых трубок и радиаторов

 

В таблице ниже приведены технические характеристики тепловых трубок и допуски. Пожалуйста, свяжитесь с нами по любым дополнительным вопросам.

 

Технические характеристики и допуски тепловых трубок

 

Производительность тепловых трубок

Пропускная способность тепловой трубки (Qmax) — это мера количества тепла в ваттах, которое устройство может нести. Это определяется, главным образом, пределом капиллярности спеченного материала фитиля, характеристики которого могут быть изменены путем изменения толщины и/или пористости/проницаемости фитиля. Однако идеальной конструкции фитиля не существует. Он меняется в зависимости от требований приложения.

Онлайн-калькулятор тепловых труб Celsia предоставляет информацию о производительности на основе двух конструкций фитиля: стандартной и производительной. Тем не менее, мы регулярно разрабатываем индивидуальные конструкции фитилей, чтобы точно соответствовать требованиям клиентов. К ним относится возможность изменять структуру фитиля от одной части тепловой трубы к другой. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам нужны данные о производительности, не представленные здесь.

На приведенных ниже диаграммах показаны выходные данные калькулятора тепловых труб с использованием следующих параметров, выбранных пользователем:

• Длина тепловой трубки: 200 мм
• Длина испарителя: 25 мм
• Длина конденсатора: 75 мм
• Тип фитиля: стандартный
• Рабочая температура: 60 ​​ ^o C

На первом графике показана зависимость несущей способности тепловых труб (Qmax) от рабочего угла. При +90 градусах испаритель находится прямо под конденсатором, при -90 наоборот.

 

Используйте калькулятор тепловых труб

 

Несущая способность тепловой трубы уменьшается, когда требуется работать против силы тяжести

 

В то время как эта диаграмма показывает падение Qmax почти на 90% от +90 до -90 (стандартный фитиль), в сопроводительной таблице (не показана) указано точное значение Qmax в зависимости от угла. Например, если приложение требует, чтобы тепловая трубка работала не ниже горизонтального положения (0 градусов), тепловая трубка диаметром 8 мм будет передавать 62 Вт мощности от источника тепла с учетом входных параметров, показанных ранее.

Следующая диаграмма (не показана) и соответствующая таблица (показана) в калькуляторе относятся к изменению температуры (дельта-Т) от одного конца тепловой трубы к другому. Это измерение представляет собой не фактическую длину, а эффективную длину, которая представляет собой расстояние тепловой трубы от средней точки испарителя до средней точки конденсатора.

Таблица, используемая при расчете теплового сопротивления тепловой трубы

 

Чтобы рассчитать тепловое сопротивление тепловой трубы, разделите его дельта-Т на потребляемую мощность. При выборе тепловой трубки диаметром 8 мм с входной мощностью 40 ^o Кл тепловое сопротивление составляет 4,3/40 = 0,11 ^o Кл/Вт. Кроме того, калькулятор тепловых труб обеспечивает теплопроводность для использования в качестве необходимых входных данных для программ CFD, таких как FloTherm. Посетите эту ссылку для получения дополнительной информации о том, как использовать калькулятор тепловых труб.

 

Второстепенные операции при проектировании тепловых трубок

Прежде чем интегрировать тепловые трубы в радиатор, инженеры могут выбрать несколько второстепенных операций.

Сплющивание тепловой трубы

Как правило, тепловые трубы из спеченной меди можно сплющить максимум на 30–65 % от их первоначального диаметра. Однако на пропускную способность тепловых трубок часто оказывается негативное влияние. В таблице ниже показаны Q _max для наиболее распространенных размеров тепловых трубок: круглые и плоские. Например, 3-мм тепловая трубка, утолщенная до 2 мм, будет иметь теплоемкость на 30% меньше, даже если труба сплющена только на 33%. Сравните это с 6-мм тепловой трубкой, сплющенной до 2 мм. Его Q _макс. уменьшается на 13%, несмотря на то, что он на 66% более плоский.

 

Плоская тепловая трубка Допустимая мощность

* Горизонтальная ориентация

** Более толстая стенка и структура фитиля

Почему сплющивание меньших тепловых трубок оказывает более негативное влияние на Q _max ? Проще говоря, есть два предела производительности тепловых труб, важных для наземных применений: предел фитиля и предел испарения. Предел фитиля – это способность фитиля переносить воду из конденсатора обратно в испаритель. Как уже упоминалось, пористость и толщина фитиля могут быть настроены для конкретных применений, что позволяет изменять Q _макс и/или способность работать против гравитации. Предел пара для конкретного применения зависит от того, сколько места доступно парам для перемещения от испарителя к конденсатору. Нижний из этих двух пределов для тепловых трубок, разработанных в соответствии с требованиями применения, определяет Q _max .

 

QMax тепловой трубы является меньшим из пределов фитиля и испарения

 

Приведенная выше диаграмма иллюстрирует эту динамику. Круглая 3-миллиметровая тепловая трубка (синяя и оранжевая линии) имеет почти одинаковые ограничения пара и фитиля. Сглаживание его до 2 мм приводит к тому, что предел пара ниже предела фитиля. Для круглой тепловой трубки диаметром 6 мм предел избыточного пара достаточно велик, поэтому Q _max не уменьшится, пока труба не уменьшится значительно.

Изгиб тепловых трубок

Изгиб тепловых трубок также повлияет на максимальную допустимую мощность, для чего следует учитывать следующие практические правила.

• Во-первых, минимальный радиус изгиба в три раза больше диаметра тепловой трубы.
• Во-вторых, каждый изгиб на 45 градусов будет уменьшать Q _max примерно на 2,5%. Из таблицы 1 видно, что 8-мм тепловая трубка, сплющенная до 2,5 мм, имеет Q _макс. при 52 Вт. Изгиб на 90 градусов приведет к дополнительному снижению мощности на 5 %. У нового Q _max будет 52 – 2,55 = 49,45 Вт.

Статья о гибке тепловых трубок

 

Покрытие тепловых трубок

Никелирование тепловых трубок выполняется для защиты от коррозии в ситуациях, когда детали подвергаются воздействию окружающей среды. Это также может быть сделано чисто из эстетических соображений.

Пример выбора тепловой трубки

Предположим, что источник тепла размером 20 x 20 мм рассеивает мощность 70 Вт с одним 9Изгиб 0 градусов — какие варианты тепловых трубок подходят?

 

Пример: выбор тепловых трубок правильного размера

 

1. Чтобы каждая тепловая трубка получала одинаковое количество тепла, располагайте их непосредственно над источником тепла или почти над ним. Это можно сделать с помощью трех круглых 6-мм тепловых трубок или двух сплющенных 8-мм тепловых трубок (сплющенных до 2,5 мм).
2. Убедитесь, что каждая труба выдерживает тепловую нагрузку 70 Вт. Три 6-миллиметровые тепловые трубки могут нести по 38 Вт каждая = 114 Вт, а две 8-миллиметровые плоские трубки могут нести в общей сложности 104 Вт.
3. Снижение несущей способности тепловых труб на 25 % (рекомендуемая практика проектирования). 6-миллиметровый вариант с пониженными характеристиками может нести общую мощность 85,5 Вт, тогда как 8-миллиметровый вариант может нести 78 Вт.
4. Учет изгиба путем снижения номинальных характеристик на 2,5 % для изгиба под углом 45 градусов. Здесь у нас есть изгиб на 90 градусов, поэтому два варианта могут нести 81 Вт и 74 Вт соответственно.

Как видно из этого анализа, обе конфигурации тепловых трубок подходят для передачи тепла от испарителя к конденсатору. Так зачем выбирать одно над другим? С механической точки зрения это может просто сводиться к высоте блока радиатора на испарителе, то есть конфигурация 8 мм имеет более низкий профиль, чем конфигурация 6 мм. И наоборот, эффективность конденсатора может быть повышена за счет подвода тепла в трех местах вместо двух, что требует использования конфигурации 6 мм.

 

Руководство по проектированию тепловых трубок для интеграции радиатора

После того, как были выбраны правильные тепловые трубы, следующим шагом будет их интеграция в радиатор. Когда тепловые трубы используются для перемещения тепла (в отличие от распределения тепла), это двухэтапный процесс: интеграция теплоотвода в испарителе и интеграция теплоотвода в конденсаторе.

Интерфейс между тепловой трубой и источником тепла (испарителем)

Существует два часто используемых метода соединения тепловых трубок с испарителем: непрямой и прямой.

 

Интерфейс ЦП с тепловой трубой | Косвенный и прямой

 

Более экономичный метод соединения тепловых трубок с источником тепла обычно осуществляется через опорную плиту. Это можно сделать с помощью алюминиевой или медной пластины (показана слева). В дополнение к экономическим преимуществам этот метод также позволяет более равномерно распределять тепло по каждой тепловой трубе в ситуациях, когда источник тепла намного меньше, чем площадь контакта с тепловой трубой.

Прямой интерфейс от испарителя к тепловым трубкам обычно предназначен для ситуаций, когда необходимо удалить базовую пластину и связанный с ней дополнительный слой TIM по соображениям производительности, как показано на рисунке слева. Это сопряжено с затратами, поскольку поверхность тепловых труб должна быть обработана, чтобы обеспечить необходимое тепловое соединение с источником тепла.

 

Интерфейс между тепловой трубой и блоком ребер (конденсатор)

Последним шагом является правильная интеграция тепловых трубок в конденсаторную часть радиатора. В ситуации, когда тепловые трубки используются для отвода тепла к локальному радиатору (изображение внизу слева), плоские тепловые трубки припаяны к основанию радиатора

 

Тепловая трубка припаяна к основанию радиатора | Крепление через плавники

 

 

При перемещении тепла к выносному конденсатору существует две распространенные конфигурации монтажа тепловых трубок. Первый идентичен способу выше. А именно, плоские тепловые трубки припаиваются к плоскому основанию или круглые тепловые трубки припаиваются к рифленому основанию. Если набор ребер большой, тепло необходимо будет распределять более равномерно, пропустив тепловые трубки через центр пакета ребер, как показано на правом изображении выше.

 

Советы по моделированию тепловых труб

При работе в программе CFD, такой как FloTherm, или при разработке модели в формате Excel наступает момент, когда необходимо ввести эффективную теплопроводность тепловой трубы. Вот как найти эти цифры с помощью нашего Калькулятора тепловых труб. После ввода необходимых данных в первой таблице Калькулятора были представлены значения эффективной теплопроводности тепловых труб.

В начале цикла моделирования есть довольно хороший способ обмануть, если у вас нет доступа к этому калькулятору. Просто умножьте мощность, подводимую к каждой тепловой трубке, на оценку ее теплового сопротивления — это даст вам расчетное значение дельта-Т тепловой трубки.