Tubi di calore a conduttanza variabile (VCHP)

I tubi di calore (heat pipe) possono rappresentare una soluzione economica quando è necessario controllare la temperatura in modo preciso e affidabile, come accade generalmente nelle applicazioni in cui la temperatura può avere un impatto sui componenti elettronici.

I tubi di calore (heat pipe) a conduttanza variabile (VCHP) Aavid controllano le variazioni di temperatura dell'evaporatore modificando la quantità di area del condensatore disponibile. La riduzione delle temperature ambientali causa la riduzione della pressione di vapore del liquido di lavoro e l'aumento del volume del gas non condensabile (NCG) e conseguentemente anche la riduzione dell'area del condensatore. Queste caratteristiche rendono questa soluzione un metodo di raffreddamento efficace senza parti in movimento.

I condensatori di calore con tubi di calore (heat pipe) a conduttanza variabile Aavid offrono prestazioni efficaci a temperature ambientali che vanno da -5°C a 65°C e possono essere usati in combinazione con piastre in rame di soli 0,2 pollici di spessore. Sono compatibili con numerosi dissipatori di calore con tubi di calore (heat pipe).



Sono disponibili tre tipi di configurazioni di VCHP:

•Struttura porosa con serbatoio per liquidi freddi
•Senza struttura porosa con serbatoio per liquidi caldi
•Con controllo attivo e serbatoio riscaldato

Questi tubi di calore (heat pipe) sono più efficienti rispetto ai controlli elettrici termici, sono più facili da configurare e richiedono un'alimentazione in ingresso minore o nessuna alimentazione. Le soluzioni VCHP vengono utilizzate in un'ampia gamma di applicazioni complesse con temperature estreme e possono essere incorporate nelle soluzioni termiche personalizzate Aavid.

Come funzionano i tubi di calore (heat pipe) a conduttanza variabile?

L'introduzione di una piccola massa di gas non condensabile (come mostrato nello schema sottostante) consente di trasformare la maggiore parte dei tubi di calore (heat pipe) in tubi di calore (heat pipe) a conduttanza variabile. Poiché il gas non condensabile viene spinto verso l'estremità del condensatore condensando il vapore del liquido di lavoro, blocca di conseguenza una parte del condensatore riducendo efficacemente la sua conduttanza. Se la temperatura ambiente aumenta, la riduzione della differenza tra la temperatura del condensatore e quella ambiente disponibile, la temperatura operativa del tubo di calore (heat pipe) aumenta. Ciò provoca l'aumento della pressione operativa o della pressione di saturazione del liquido di lavoro in corrispondenza del tubo di calore (heat pipe) e comprime il volume del gas non condensabile riducendolo. Ciò fa sì che l'area del condensatore disponibile per la condensazione del liquido di lavoro sia maggiore. In questo modo è possibile limitare l'aumento della temperatura operativa del tubo di calore e del componente montato sullo stesso, come accade con i tubi di calore (heat pipe) a conduttanza costante. Idealmente, la maggiore conduttanza del condensatore dovrebbe compensare l'aumento della temperatura ambiente, consentendo al tubo di calore (heat pipe) di lavorare a temperatura costante.

Il grado di controllo dipende dalla curva di saturazione del liquido di lavoro, dal setpoint della temperatura operativa desiderato, dagli intervalli della temperatura ambiente e del carico di calore, nonché dalla differenza tra il volume del gas e il volume dello spazio vapore all'interno del condensatore.



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