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热管散热器开发需要探讨的几个问题

2015年11月30 00:00:00 来源:中国空调制冷网
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热管是一种有效的传热元件,应用前景广阔,但不是万能。一般当导热是主要矛盾时,采用热管技术可能是合理而有效的。即使如此,也还要顾及开发条件和技术经济性,应该将热管与其它传热方案进行科学而全面的对比论证。目前利用我国的钢制柱子型(或板型)散热器为外壳,制作热管散热器,用于集中供暖系统,就存在一些难以解决的问题,其可行性如何,还需要研究。

目前利用我国的钢制柱子型(或板型)散热器为外壳,制作热管散热器外壳真空的建立和保持,是热管生产中最难实现的一个关键工艺环节。在我国散热器厂目前的生产工艺条件下,没有大的工艺成本投入和技术改造,要想利用简单缝焊工艺制作的散热器壳体,达到保持高真空的技术要求,是困难的;由于工艺和原材料的原因,散热器初始真空度不够,启动温度上移的情况最为常见。这种状态下,在过渡季节供暖或热媒温度较低时,热管散热器就不能启动,因而不能供暖。

工质与散热器壳体化学相容性不能保证。目前见到的一些热管散热器,多为无表面处理的钢制外壳,因而在与工质的相容性上存在问题较多。有的产品使用一段时间后,工质浑浊变色,不凝气体产生,工作性能恶化失效。

热工性能并不优越。从传热分析可知,常规钢制散热器传热主要取决于散热器外表面热阻的大小,而热管散热器的传热能力,主要取决于热媒管内的传热热阻。这就是说,采用热管后,总传热热阻比以前增加,将使以热管散热器外表面计算的总传热系数下降。目前有研究表明,增强管内热媒向管壁的传热,可以使散热器总传热系数提高30%以上。但即使如此,强化后的热管散热器,在相同的热媒条件下,其散热量也低于同型的常规散热器,这已为实验所证明。

与现有钢制散热器相比,制造成本提高。热管制造工艺要求严格,工艺成本大大高于原料成本,所以,严格按照工艺要求制造的热管散热器,其成本要高于一般散热器。可以预见,随着供暖管理的改善和制造工艺水平的提高,我国钢制散热器腐蚀问题的逐步解决,热管散热器成本高的弊病将更为突出。

三种常见“热管”性能优劣大揭秘

由于显卡,CPU的发热量不断增加,热管散热技术也就随之兴起了,很多产品都采用了热管散热技术,可谓是散热技术的新王者了。而当不少用家以为热管(Heatpipe)内就只有散热液体,其实这是大错特错,其实HeatPipe也有不同的种类设计,主要分为FineFiber、ScreenMesh及Grooved。

FineFiber:

优点:世界专利构造,于弯曲或扁平加工时,仍能维持最大的蒸气流断切面积,并保护及维持液体单向回流。因此较不易受音速/飞散/毛细等限制。

缺点:因构造较复杂,本体制造较不容易,单价成本较高。

规格(3mm*20mm):最大热传量13W,最小弯角R=9mm,扁平加工成2mm=>90%效能。

用途:于2。1~8mm的微热导管最易发挥成本效能。适用于热量大/弯曲角度大/需扁平加工/高低差大的设计。

ScreenMesh:

优点:价格合宜,易于加工制造,不易受飞散/毛细等限制。

缺点:内网易因弯曲而变型,影响蒸气流断切面积,液体回流较不容易(扩散)。

规格(3mm*20mm):最大热传量6~10W,最小弯角R=12mm,扁平加工成2mm=>80%效能。

用途:于10~25mm的微热导管最易发挥成本效能。适用于轻工业及热交换器。

Grooved:

优点:价格最便宜,生产最容易,不易受音速限制。

缺点:沟渠因弯曲而堵塞,影响液体回流的效果。

规格(3mm*20mm):最大热传量4~7W,最小弯角R=12mm,扁平加工成2mm=>70%效能。

用途:于30mm以上的微热导管最易发挥成本效能。适用于重工业工程环境。


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