Tubi di calore: soluzioni di raffreddamento efficaci e affidabili

I tubi di calore sono un trasporto di calore passivo a due fasi affidabile. Combinali con altre tecnologie termiche per soluzioni di raffreddamento efficienti, di lunga durata, più performanti.

Cosa sono i tubi di calore?

Integrare tubi di calore

Tecnologie Heat Pipe

Controllo della temperatura ad alta precisione

Rimuovere il calore da aree vincolate o densamente imballate

Durata del prodotto più lunga

Sfrutta fino a 20 anni di trasporto di calore passivo costante senza degrado delle prestazioni termiche

Flessibilità di progettazione efficiente in termini di costi

I tubi di calore instradabili ed economici spostano il calore dove è disponibile il raffreddamento

L'efficiente trasporto del calore aumenta le prestazioni termiche

Aumentare il trasferimento di calore da 10 a 200 volte quello di rame solido, alluminio o grafite.

Video di raffreddamento a due fasi

(Visualizza trascrizione)

Tubi di calore: raffreddamento bifase affidabile e versatile

Boyd ha aperto la strada allo sviluppo della tecnologia dei tubi di calore e ha fissato lo standard per le soluzioni di raffreddamento bifase per oltre 50 anni. La nostra vasta esperienza nei materiali per tubi di calore, fluidi, costruzioni e altre tecnologie termiche Boyd rende il progettista e produttore di tubi di calore scelto per le applicazioni più esigenti e innovative.

Dai un'occhiata al nostro calcolatore di tubi di calore!

Domande?

Tubi di calore contro camere a vapore

Thermosiphons vs Heat Pipes Blog

Cosa sono i tubi di calore?

I tubi di calore utilizzano l'elevata capacità termica del cambiamento di fase del fluido in un formato robusto, rendendoli una delle tecnologie di gestione termica più efficienti e versatili per trasportare il calore in modo affidabile e rapido.

I tubi di calore sono costituiti da tre componenti principali: un guscio o un involucro sigillato sottovuoto, un fluido di lavoro e una struttura a stoppino. Il guscio mantiene il fluido di lavoro del tubo di calore sigillato sottovuoto per decenni di trasporto di calore costante. Il fluido di lavoro cambia fase nell'intervallo di temperatura dell'applicazione e deve essere compatibile con il guscio del tubo di calore e i materiali di stoppino. Lo stoppino muove passivamente il fluido attraverso il tubo di calore.

Come funzionano i tubi di calore?

Un tubo di calore è un sistema evaporatore-condensatore chiuso. Il guscio sigillato è un tubo cavo rivestito con una struttura capillare o stoppino. Un fluido di lavoro ad una pressione di vapore specificata satura i capillari di stoppino in uno stato di equilibrio tra liquido e vapore.

Il liquido nello stoppino evapora quando il tubo di calore inizia ad assorbire calore. Il vapore riempie l'area cava del tubo di calore, chiamata spazio del vapore, e diffonde il calore uniformemente attraverso il tubo di calore. La distribuzione del calore attraverso il tubo di calore avviene rapidamente e determina l'elevata conduttività termica del tubo di calore.

Quando un punto lungo il tubo di calore scende al di sotto della temperatura di evaporazione, il vapore entra in contatto con lo stoppino e il guscio del refrigeratore e rilascia il suo calore latente nell'involucro. Il vapore non ha più abbastanza energia per mantenere una forma gassosa e si condensa di nuovo in liquido per poi filtrare nella struttura dello stoppino. L'azione capillare all'interno dello stoppino riporta la condensa nella regione dell'evaporatore e completa il ciclo operativo.

Perché usare Heat Pipes?

I tubi di calore (heat pipe) hanno un'elevata conducibilità termica che risulta essere estremamente efficace. I conduttori solidi come alluminio, rame, grafite e diamante hanno conduttività termiche che vanno da 250 W / m • K a 1.500 W / m • K, ma la conduttività termica effettiva del tubo di calore varia da 5.000 W / m • K a 200.000 W / m • K. I tubi di calore trasferiscono anche calore su distanze relativamente lunghe.

7 miti più comuni sui tubi di calore

Oltre 50 anni di Heat Pipe Heritage

Boyd da oltre mezzo secolo sviluppa tubi di calore specializzati per applicazioni impegnative. Abbiamo il più ampio portafoglio di tecnologie di gestione termica disponibile oggi per integrarsi in modo univoco con la tecnologia heat pipe e inventare soluzioni termiche creative che implementano la migliore combinazione di tecnologie. L'esperienza del nostro team di ingegneri, unita a tecniche di produzione collaudate, Boyd consente di produrre tecnologie a tubi di calore ottimizzate e affidabili per migliorare l'efficienza del sistema termico su larga scala.

Integrare i tubi di calore con altre tecnologie termiche

Dissipatori di calore con tubi di calore (heat pipe) per diffusione del calore

Diffusione e trasporto efficiente del calore

I tubi di calore integrati in altre tecnologie termiche creano una soluzione di gestione termica più olistica, più performante e più efficiente. I tubi di calore migliorano il raffreddamento ad aria con una maggiore conduttività termica e possono trasportare calore, diffondere calore o migliorare l'efficienza del dissipatore di calore raffreddato ad aria per ritardare la necessità di soluzioni raffreddate a liquido nell'aumentare i carichi termici.

Parlate con noi!

Utilizzo di tubi di calore per trasportare il calore

I tubi di calore sono progettati e realizzati per spostare il calore da una fonte di calore o da una regione ad alto flusso di calore a un'area remota. Questa funzionalità è ideale per rimuovere il calore da aree vincolate o densamente imballate verso regioni con aria più fredda o più volume per i dissipatori di calore raffreddati ad aria. Con una maggiore flessibilità di progettazione, i progettisti e gli architetti di prodotto possono migliorare le prestazioni e i layout dei prodotti per consentire alcune delle applicazioni più impegnative raffreddate ad aria con una soluzione affidabile ed economica.

Assemblaggi di tubi di calore di trasporto

Esempio di applicazione (case study) sul controllo elettrico dei tubi di calore (heat pipe)

Utilizzo di tubi di calore per diffondere il calore

I tubi di calore integrati rimuovono i punti caldi locali, riducono l'accumulo di calore attorno ai componenti elettronici e migliorano l'efficienza del dissipatore di calore raffreddato ad aria del 20% (rispetto agli spargitori di base in alluminio o rame) con una diffusione del calore più rapida e uniforme. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni in cui la fonte di calore è piccola rispetto all'area delle alette del dissipatore di calore, come l'elettronica o i computer. Piegare o appiattire i tubi di calore per soddisfare i requisiti termici e geometrici, ridurre l'altezza complessiva, aumentare il contatto superficiale o aggirare le aree di esclusione come l'hardware di montaggio. I tubi di calore incorporati per la diffusione del calore offrono agli architetti termici una maggiore flessibilità perché non richiedono la modifica della geometria del dissipatore di calore, utile nelle applicazioni di retrofit o per aumentare la potenza dei prodotti esistenti.

Contattaci

Tecnologie Heat Pipe

Soddisfa i requisiti applicativi con la giusta costruzione

L'ampio portafoglio di tecnologie per tubi di calore di Boyd dimostra la nostra profonda esperienza e tradizione nel settore dei tubi di calore che è possibile sfruttare per massimizzare le prestazioni termiche affidabili in qualsiasi applicazione.

Heat-Spreading-Heat-Pipe-Assemblies-4-566x300-1

Tubi di calore dell'acqua di rame

I tubi di calore rame-acqua sono un componente popolare in un'ampia varietà di applicazioni grazie all'elevata capacità termica del raffreddamento ad acqua bifase in un versatile contenitore di rame. I processi di produzione strettamente controllati di Boyd, supportati dall'esperienza sul campo del prodotto, assicurano che i nostri tubi di calore rame-acqua possano durare ben oltre 20 anni.

Scheda tecnica dei tubi di calore dell'acqua in rame

Telecomunicazioni e 5G

Dissipatori di calore pressofusi migliorati, microprocessore per server di telecomunicazione e raffreddamento delle apparecchiature di test

Cloud Computing

Gruppi di diffusione e raffreddamento del calore per CPU, GPU e schede DIMM

Elettronica domestica

Gruppi di raffreddamento per laptop e notebook, sistemi di raffreddamento di sistemi di gioco portatili e console

Tubi di calore ad alta temperatura-566x300-1

Tubi di calore per alte temperature

I tubi di calore ad alta temperatura offrono un controllo della temperatura ad alta precisione, un recupero rapido e una gestione più uniforme alle alte temperature per ridurre il consumo energetico e migliorare l'affidabilità e la longevità dell'applicazione.

Gestione dell'energia

Ricevitori solari, convertitori termoionici, convertitori termici-elettrici in metallo alcalino (AMTEC), interfacce motore stirling, componenti motore e applicazioni di fusione

Attrezzature industriali

Lavorazione chimica e dei materiali, fabbricazione del vetro, deposizione epitassiale, crescita di cristalli semiconduttori, deposizione di vapore, ricottura a diffusione, caratterizzazione delle proprietà termofisiche e calibrazione di temperatura e termocoppia

Aerospazio e Difesa

Propulsori magnetoplasmadinamici (MPD), separazione isotopica, bordi d'attacco aerospaziali, ugelli a razzo, radiatori spaziali ad alta temperatura

Tubi di calore criogenici

I tubi di calore criogenici sono ottimizzati per funzionare in ambienti criogenici esigenti, migliorare la sicurezza e l'affidabilità del sistema termico, migliorare l'efficienza del sistema termico e massimizzare i tempi di attività delle applicazioni, riducendo al contempo i costi energetici e di manutenzione.

Parlate con noi!

Blog: I tubi di calore Loop saranno lanciati con la missione PACE della NASA

Caso di studio NASA Cryogenic Heat Pipe

Aerospazio e Difesa

Interfacce criorefrigeratore, raffreddamento del sensore a infrarossi, gestione termica della telecamera e del sensore in condizioni di lancio e orbita, raffreddamento dei componenti satellitari, magneti superconduttori, applicazioni in acque profonde, applicazioni ad alta accelerazione e orbita geosincrona

Ambito sanitario

Gestione della temperatura delle apparecchiature mediche a bassa o crionica, sistemi di raffreddamento di frigoriferi e congelatori per la conservazione e il test dei campioni e dispositivi di rilevamento sensibili nelle apparecchiature di laboratorio medico

Tubi di calore ad anello

I tubi di calore ad anello (LHP) sono pieghevoli, flessibili, instradabili e possono trasportare il calore oltre i tubi di calore convenzionali. Ideali per il raffreddamento di sistemi dispersi, possono incorporare più evaporatori e regolatori termici passivi o attivi per gestire più fonti di calore. I tubi di calore ad anello possono trasportare calore fino a 23 metri (75 piedi), resistere a milioni di cicli di flessione e resistere a carichi gravitazionali fino a 9 g. Sono una soluzione a bassa massa per risolvere geometrie complesse e di vasta portata e sono tecnologie robuste per ambienti esigenti.

Telecomunicazioni

Raffreddamento di computer o server e gestione termica delle apparecchiature di test e raffreddamento di computer o server

Aerospaziale

Soluzioni leggere di avionica, motore ed elettronica di raffreddamento in più velivoli elettrici (MEA), trasporto elettronico del calore ai pannelli del radiatore stivati durante il lancio del satellite. Possono anche funzionare come diodi termici per evitare perdite di calore all'indietro.

Difesa

Raffreddamento elettronico montato sull'attuatore, ala di calore di scarto del motore e antighiaccio della calandra e soppressione della firma termica

Tubi di calore flessibili

I tubi di calore flessibili consentono agli ingegneri di ottimizzare le posizioni dei componenti che generano calore per massimizzare la manutenzione e l'affidabilità e mantenere comunque le prestazioni termiche in condizioni operative difficili e dove lo spazio è limitato. Ottimizza il posizionamento dell'attuatore mobile e del terminale remoto senza sacrificare le termiche. La maggiore mobilità semplifica anche l'installazione e la manutenzione in spazi ristretti.

Scheda dati tecnici tubi di calore (heat pipe) flessibili

Aerospaziale

Sistemi di gestione termica dell'avionica e delle apparecchiature aeronautiche

Difesa

Sistemi di gestione termica dell'avionica e delle apparecchiature aeronautiche

Conduttanza-variabile-Heat-Pipes-1-566x300-1

Tubi termici di conduttanza variabile

I tubi di calore a conduttanza variabile (VCHP) aiutano gli ingegneri a controllare con precisione le temperature attraverso il trasporto e la reiezione controllati del calore. Controllano la temperatura dell'evaporatore utilizzando gas non condensabile (NCG) nel tubo di calore, controllando l'area del condensatore disponibile. I VCHP sono una soluzione economica per mantenere le temperature critiche dei dispositivi senza componenti o sensori attivi.

Ambito sanitario

Sistema di raffreddamento a scansione CAT

Aerospaziale

Controllo termico del pannello del radiatore satellitare, condizioni di avvio congelate

Rivestimenti isotermici per caldaia

I rivestimenti per forni isotermici (IFL) sono tubi di calore in metallo liquido a forma di anello che forniscono un ambiente di lavoro o una zona a temperatura uniforme utilizzando un singolo riscaldatore e controller per processi esatti. Consentono di risparmiare tempo ed energia massimizzando la produttività raggiungendo la temperatura isotermica della parete. Gli IFL sono semplici da installare, espandono la flessibilità di progettazione e sono estremamente affidabili ed economici.

La regolazione della temperatura è un semplice processo in un'unica fase e non sono necessarie misurazioni frequenti del profilo. A differenza delle sonde, gli IFL non dipendono dai percorsi di trasferimento del calore che si collegano alle pareti circostanti o all'ambiente esterno. La variazione di temperatura spaziale misurata in un IFL è inferiore a 10mK e in molti casi può superare la sensibilità delle tecniche di misurazione disponibili.

Scheda dati del rivestimento del forno isotermico

Apparecchiature di laboratorio e di prova

Calibrazione di termocoppie e temperatura, tubi di processo di ricerca, forni da laboratorio

Attrezzature industriali

Radiatori a corpo nero, ricevitori solari concentrati, lavorazione chimica

Semiconduttore

Crescita di cristalli semiconduttori, deposizione di vapore

Tubi termici di conduttanza costante

I tubi di calore a conduttanza costante (CCHP) scanalati assialmente trasferiscono termicamente carichi di calore elevati su 3 metri. Usano un cerchio di scanalature nell'involucro della parete del tubo di calore interno come stoppino per tirare in modo efficiente la condensa all'evaporatore dalle superfici più fredde in cui il fluido di lavoro si è condensato. Possono costare meno da fabbricare rispetto ai tubi di calore a stoppino convenzionali.

I tubi di calore scanalati assialmente funzionano meglio dove la gravità non è un fattore, come le configurazioni orizzontali o nello spazio. Sono a bassa manutenzione e ideali per applicazioni in cui la manutenzione è estremamente difficile. Il trasferimento di calore a lungo raggio aumenta la flessibilità di progettazione, offrendo agli ingegneri opzioni di progettazione termica in luoghi difficili.