热管散热器单位散热量的成本(元/W)越低,安装费用越低,使用寿命越长,其经济性越好。同样材质散热器的金属热强度(单位质量金属、每1℃传热温差的散热量(单位为W/(kg·℃)))越高,其经济性越好。安装使用和工艺方面的要求:热管散热器应具有一定的机械强度和承压能力,应便于安装和组合成所需的散热面积;尺寸应较小,少占用房间面积和空间;安装和使用过程不易破损;制造工艺简单、适于批量生产。卫生和美观方面的要求:热管散热器表面应光滑,易于清理灰尘;外形应美观,与房间装饰协调。在热管散热器安装之前一定要找到冷凝端,将冷凝端向上安装。陕西热输送热管散热器
热管散热器具有功率大、稳定、散热效果好等优点,适合发热元件集中和防爆领域器件的散热,受到广大新老用户的认可。那么热管散热器为何散热性能这么好呢?它的主要工作原理是怎么样的?其实热管散热器的技术和原理其实并不复杂,它主要就是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量。将铜管内部抽真空后充入工作流体,流体以蒸发冷凝的相变过程在内部反复循环,不断将热端的热量传至冷却端,从而形成将热量从管子的一端传至另一端的传热过程。风力发电热管散热器选择热阻是衡量热管散热器散热能力的重要指标。
热管散热器:热管的基本特性:很高的导热性:热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。当然,高导热性也是相对而言的,温差总是存在的,不可能违反热力学第二定律,并且热管的传热能力受到各种因素的限制,存在着一些传热极限;热管的轴向导热性很强,径向并无太大的改善(径向热管除外)。如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。管壳材料的腐蚀、溶解工作液体在管壳内连续流动,同时存在着温差、杂质等因素,使管壳材料发生溶解和腐蚀,流动阻力增大,使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后,引起强度下降,甚至引起管壳的腐蚀穿孔,使热管完全失效。这类现象常发生在碱金属高温热管中。
解析热管散热器原理:热管技术的原理其实很简单,就是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量。将铜管内部抽真空后充入工作流体,流体以蒸发--冷凝的相变过程在内部反复循环,不断将热端的热量传至冷却端,从而形成将热量从管子的一端传至另一端的传热过程。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。热管一端 为蒸发端,另外一端为冷凝端,当热管一端受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差向下淌向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿 多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。热管散热器使电力电子装置的散热系统有了新的发展。
热管散热器是一种适用于大功率器件的高效散热器,它具有独特的散热特性。热管散热器导热率高,它的蒸发段和冷却段之间温度沿轴向的分布是均匀和基本相等的。散热器的热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的。实体铝或铜散热器在体积达到0.006m³时,再加大其体积和面积也不能明显减小热阻了。对于双面散热的分立半导体器件,风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04℃/W。而热管散热器可达到0.01℃/W。在自然对流冷却条件下,热管散热器比实体散热器的性能可提高十倍以上。热管散热器体积小、重量轻。热管散热器运行安全可靠,也不污染环境。不用另外加电源,工作时不需专门维护。热管散热器的散热效率高,可简化电子设备的散热设计,如变风冷为自冷。热响应速度快,它转移热量的能力比相同尺寸和重量的铜管要大1000多倍。具有很好的等温性,热平衡后,其蒸发段和冷却段的温度梯度相当小,可近似认为是0。热管散热器的热管有“热超导体”之美称。变流器热管散热器加液
在实际热管散热器设计中,在重量和体积允许的条件下,增加散热器宽度也可降低热阻。陕西热输送热管散热器
绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的功耗持续增加,对风冷散热提出了更高的要求。以某大型冷水机组的变频器为研究对象,结合仿真和试验,提出了IGBT热管散热器的优化方案:一是将热管散热器的翅片间距从3.0mm减小到2.5mm,增加换热面积;二是为每个IGBT模块增加两根热管散热器,突破肋效率带来的瓶颈问题。优化后,IGBT工作结温由149.9℃降至127℃。2℃,满足IGBT结温控制在130℃以内的设计要求。同时对热管散热器的兼容性和寿命进行了评估,表明热管散热器的工作介质不会腐蚀或溶解壳体材料,热管散热器的寿命可达213,414小时,可以保证逆变器和IGBT模块的长期可靠运行。陕西热输送热管散热器