Įvairiose srityse inžineriniai sprendimai dėl optimalaus šilumos kriauklių sprendimo gali priklausyti nuo sąnaudų ir našumo. Teoriškai atrodo lengva gauti pigiausią produktą, kuris atitiktų našumo reikalavimus. Tiesą sakant, klientai, susidūrę su didelėmis kainomis, dažnai nusprendžia pakeisti veikimo specifikacijas (naudodami skirtingus lustus) arba paaukoti tam tikrą našumą (pavyzdžiui, lustų pablogėjimą atsižvelgiant į sąlygas).

Šiame straipsnyje palyginami keli šilumos šalintuvai, pagrįsti šilumos vamzdžiais / garų kamera, kad būtų galima nustatyti našumo ir sąnaudų rodiklius:
Našumas: naudokite FloTHERM CFD programinės įrangos paketą, kad apskaičiuotumėte bendrą aušintuvo našumą Δ T.
Kaina: darant prielaidą, kad partijos dydis yra pakankamai didelis, investicinės kietosios formos išlaidos neatsispindės vieneto kainoje. Be to, vieneto kaina yra palyginti su pigiausiu sprendimu (1 kartas, 1,1 karto ir tt), nes padidinus partijos dydį sumažės vieneto kaina.

Radiatoriaus konstrukcijos parametrai
Šilumos šaltinio galia: 250 vatų
Šilumos šaltinio dydis: 30 x 30 mm
Maksimali aplinkos temperatūra: 25 laipsniai
Oro srautas: 40 kubinių pėdų per minutę (CFM)
Kondensatorius: užfiksuokite 115 * 85 * 65 mm dydžio peleką

Pradėkime nuo paprasčiausio dizaino ir palaipsniui įsigilinkime į sudėtingus procesus, kad pamatytume, kaip dizainas paveikia našumą ir kainą.
1. Aliuminio arba vario pagrindo šilumos vamzdžio radiatorius

U formos aliuminio pagrindo šilumos vamzdžio radiatorius

Tai tradiciškiausias šilumos vamzdžio radiatorių dizainas. Keturi U formos šilumos vamzdžiai privirinami prie aliuminio arba vario pagrindo ir susiliečia su šilumos šaltiniu. Šiluma pirmiausia turi praeiti per pagrindą, tada ji gali pasiekti šilumos vamzdį.
Be lenkimo, su keturiais 6 mm šilumos vamzdžiais nebuvo atlikta jokių kitų antrinių operacijų, nors šiame pavyzdyje šilumos vamzdžių ir pagrindo sąlyčio plotas yra šiek tiek plokščias.

Aliuminio pagrindo šilumos vamzdžio radiatoriaus CFD

FloThermal modelis rodo, kad šilumnešio temperatūra yra 53,9 laipsnio aukštesnė už aplinkos temperatūrą (78,9 laipsnio -25 laipsnio =referencinė maksimali temperatūra – aplinkos temperatūra), ir mes naudojame šią temperatūrą kaip našumo etaloną. sąnaudų etalonas, apibrėžtas kaip 1 kartą.
Jei reikia didesnio našumo, vietoj aliuminio pagrindo galima naudoti varinį pagrindą. Vario pagrindo šilumos laidumas yra dvigubai didesnis nei aliuminio pagrindo, todėl vario pagrindo našumas pagerėja 2,3 laipsnio. Vario pagrindo konstrukcija padidina sąnaudas 5%, palyginti su aliuminio pagrindu, taip pat šiek tiek padidėja svoris.

2. Tiesioginio kontakto šilumos vamzdžio radiatorius

Tiesioginio kontakto šilumos vamzdžio radiatorius

Ši konstrukcija leidžia tiesiogiai susisiekti tarp šilumos šaltinio ir šilumos vamzdžio, taip pašalinant šilumą sugeriantį pagrindą ir sąsajos medžiagas (lydmetalis, naudojamas šilumos vamzdžiui pritvirtinti prie pagrindo). Tačiau norint gauti reikiamą paviršiaus lygumą, šilumos vamzdis turi būti apdirbtas mechaniniu būdu (antrinė operacija).

Tiesioginio kontakto šilumos vamzdžio radiatoriaus CFD

Dėl tiesioginio kontakto tarp šilumos vamzdžio ir šilumos šaltinio šios konstrukcijos šilumos šalintuvo našumas buvo pagerintas iki 49,3 laipsnio, o tai yra 4,6 laipsnio aukštesnis už etaloną ir 2,3 laipsnio aukštesnis už vario pagrindą. Tačiau tam reikalingas papildomas pagrindo apdirbimas (šilumos vamzdžio griovelių įdėjimas) ir šilumos vamzdžio apdorojimas, o tai 1,1 karto viršija etaloninės konstrukcijos kainą (10% brangiau).

3. U formos vienodos temperatūros plokštės šilumos kriauklė

U formos vienodos temperatūros plokštės šilumos kriauklė

Šiuo sprendimu keturi 6 mm šilumos vamzdžiai pakeičiami viena U formos garų kamera. Pagal dizainą jis labiausiai panašus į tiesioginio kontakto šilumos vamzdžio aušintuvą, kuris abu leidžia šilumos šaltinio CPU tiesiogiai liestis su dviejų fazių komponentais. Renkantis šią konstrukciją svarbu atsižvelgti į tai, ar šilumos šalinimo tiekėjas gali pagaminti integruotą garų kamerą, nes tradicinių dviejų dalių dizaino negalima sulenkti į U formą.

U formos vienodos temperatūros plokštės aušintuvo CFD

Palyginti su tiesioginio kontakto šilumos vamzdžio konstrukcija, VC radiatoriaus sprendimo našumas pagerėjo 21,5% (11,6 laipsnio), o kaina padidėjo tik 4,55%. Tačiau padidėjus VC radiatoriaus sienelės storiui, radiatoriaus svoris padidėjo maždaug 75 g.

4. 3D vienodos temperatūros plokštės šilumos kriauklė

3D vienodos temperatūros plokštės šilumos kriauklė

Šioje konstrukcijoje šilumą sugerianti apatinė plokštė yra garų kamera, kuri dalijasi garų kanalu su vertikaliu kondensatoriaus šilumos vamzdžiu. Gamybos fazės metu 8 atviro tipo šilumos vamzdžiai sulituojami į garų kameros plokštę su angomis; Garų kamera tiesiogiai liečiasi su šilumos šaltiniu, tolygiai paskirstydama šilumą XY plokštumoje ir vertikaliais šilumos vamzdeliais paskirstydama šilumą į pelekus.

3D aušintuvo CFD su garų kamera

Šis dizainas pasižymi geriausiu našumu, tačiau kaina yra didelė. Lyginant su artimiausiu konkurentu – U formos vc radiatoriaus plokštės dizainu, jo temperatūra sumažėjo beveik 2 laipsniais (našumas išaugo 4,9 proc.), tačiau kaina išaugo dvigubai (padidėjo 117 proc.).
Tačiau reikia pažymėti, kad šis atvejis nevisiškai išryškino galimus 3D garų kameros dizaino pranašumus. Didėjant reikiamam dugno plokštės dydžiui, šio sprendimo ir U formos garų kameros plokštės konstrukcijos veikimo skirtumas taip pat didėja.

santrauka
Toliau pateiktoje lentelėje parodyta, kad pakeitus medžiagą arba dviejų fazių šilumos kriauklės komponentus, galima žymiai pagerinti veikimą. Nuo standartinio aliuminio pagrindo šilumos kriauklės iki 3D VC radiatorių plokštės našumas pagerėjo 17 laipsnių, tačiau kaina padidėjo 150%.

Radiatoriaus veikimo ir kainos palyginimas

Pakeitus pagrindą varine medžiaga, kurios šilumos laidumas yra didesnis arba šilumos vamzdis tiesiogiai liečiasi su šilumos šaltiniu, galima pasiekti vidutinį 7 % -15 % naudingumo ir sąnaudų padidėjimą (palyginti su etalonu). .
Dizainas, kurio bendra vertė yra geriausia, atsižvelgiant į taikymo parametrus, gali būti garų kamerų aušintuvas. Nors jis yra 15 % brangesnis už lyginamąją kainą, jo našumas pagerėjo 28 % (15,2 laipsnio).

Populiarus Žymos: 250w radiatoriai su šilumos vamzdeliais / garų kamera, Kinija, tiekėjai, gamintojai, gamykla, pritaikyta, nemokamas pavyzdys, pagamintas Kinijoje