У различитим применама, инжењерске одлуке у вези са оптималним решењем за хладњаке могу зависити од цене и перформанси. У теорији, добијање производа са најнижом ценом који би задовољио захтеве перформанси изгледа лако. У ствари, купци често бирају да промене спецификације перформанси (користећи различите чипове) или жртвују неке перформансе (као што је деградирање чипова на основу услова) када се суоче са високим ценама.
Овај чланак упоређује неколико хладњака заснованих на топлотним цевима/парној комори ради показатеља перформанси и трошкова:
Перформансе: Користите софтверски пакет ФлоТХЕРМ ЦФД да бисте израчунали укупне перформансе хладњака Δ Т.
Цена: Под претпоставком да је величина серије довољно велика, трошкови улагања тврдог калупа неће се одразити на јединичну цену. Поред тога, јединична цена је у односу на решење са најнижим трошковима (1 пута, 1,1 пута, итд.), пошто ће повећање величине серије смањити јединичну цену.
Параметри дизајна хладњака
Снага извора топлоте: 250 вати
Величина извора топлоте: 30 к 30 мм
Максимална температура околине: 25 степени
Брзина протока ваздуха: 40 кубних стопа у минути (ЦФМ)
Кондензатор: ускочна ребра величине 115 * 85 * 65 мм
Почнимо са најосновнијим дизајном и постепено улазимо у сложене процесе да видимо како дизајн утиче на перформансе и цену.
1. Хладњак на бази алуминијума или бакра
Хладњак са алуминијумском базом у облику слова У
Ово је најтрадиционалнији дизајн радијатора топлотне цеви. Четири топлотне цеви у облику слова У су заварене на алуминијумску или бакарну подлогу и затим у контакту са извором топлоте. Топлота прво мора да прође кроз базу, а затим може да стигне до топлотне цеви.
Осим савијања, на четири топлотне цеви од 6 мм нису изведене никакве друге секундарне операције, иако је контактна површина између топлотних цеви и базе у овом примеру мало равна.
ЦФД за радијатор топлотне цеви са алуминијумском базом
ФлоТхермал модел показује да је температура хладњака за 53,9 степени виша од температуре околине (78,9 степени -25 степена =референтне максималне температуре - амбијенталне температуре), а ми користимо ову температуру као мерило перформанси, са референтна вредност трошкова дефинисана као 1 пут.
Ако су потребне веће перформансе, може се користити бакарна база уместо алуминијумске. Топлотна проводљивост бакарне базе је двоструко већа од алуминијумске базе, тако да су перформансе бакарне базе побољшане за 2,3 степена. Дизајн бакарне базе повећава цену за 5% у поређењу са алуминијумском базом, а постоји и благи пораст тежине.
2. Радијатор хладњака са топлотном цеви са директним контактом
Радијатор топлотне цеви са директним контактом
Овај дизајн омогућава директан контакт између извора топлоте и топлотне цеви, чиме се елиминишу база која апсорбује топлоту и материјали интерфејса (лем који се користи за причвршћивање топлотне цеви за базу). Међутим, да би се постигла потребна глаткоћа површине, топлотна цев мора бити машински обрађена (секундарни рад).
ЦФД за радијатор топлотне цеви са директним контактом
Због директног контакта између топлотне цеви и извора топлоте, перформансе овог дизајна хладњака су побољшане на 49,3 степена, што је 4,6 степени више од референтне вредности и 2,3 степена више од дизајна који користи бакарну основу. Међутим, то захтева додатну обраду основе (уградња жлебова топлотне цеви) и обраду топлотне цеви, што је 1,1 пута више од цене референтног дизајна (10% скупље).
3. Расхладни елемент плоче са равномерном температуром у облику слова У
Расхладни елемент са равномерном температуром у облику слова У
Ово решење замењује четири топлотне цеви од 6 мм са једном парном комором у облику слова У. Што се тиче дизајна, он је најсличнији хладњаку топлотних цеви са директним контактом, а оба омогућавају ЦПУ извора топлоте да дође у директан контакт са двофазним компонентама. Важно је узети у обзир при одабиру овог дизајна да ли добављач хладњака може да произведе интегрисану парну комору, пошто се традиционални дводелни дизајни не могу савити у У-облик.
ЦФД хладњака са равномерном температуром у облику слова У
У поређењу са дизајном топлотне цеви са директним контактом, перформансе решења вц хладњака су побољшане за 21,5% (11,6 степени), док је цена повећана само за 4,55%. Међутим, повећање дебљине зида вц хладњака довело је до повећања тежине радијатора хладњака за приближно 75 г.
4. Расхладни елемент плоче са 3Д равном температуром
3Д хладњак плоче са равномерном температуром
У овом дизајну, доња плоча која апсорбује топлоту је парна комора која дели пролаз за пару са топлотном цеви вертикалног кондензатора. Током фазе производње, 8 топлотних цеви отвореног типа су залемљене у плочу парне коморе са отворима; Парна комора је у директном контакту са извором топлоте, равномерно распоређујући топлоту дуж КСИ равни и распршујући топлоту до пераја кроз вертикалне топлотне цеви.
ЦФД 3Д хладњака са парном комором
Овај дизајн има најбоље перформансе, али је цена висока. У поређењу са својим најближим конкурентом, дизајном Вц хладњака у облику слова У, његова температура је смањена за скоро 2 степена (перформансе су порасле за 4,9%), али је његова цена удвостручена (повећана за 117%).
Међутим, треба напоменути да овај случај није у потпуности истакао потенцијалне предности дизајна 3Д парне коморе. Како се потребна величина доње плоче повећава, разлика у перформансама између овог решења и дизајна плоче парне коморе у облику слова У се такође повећава.
резиме
Табела у наставку показује да се променом материјала или двофазних компоненти хладњака може постићи значајно побољшање перформанси. Од референтног хладњака заснованог на алуминијуму до решења 3Д вц хладњака, перформансе су побољшане за 17 степени, али је цена повећана за 150%.
Поређење перформанси и трошкова радијатора
Заменом основе бакарним материјалом са јачом топлотном проводљивошћу или довођењем топлотне цеви у директан контакт са извором топлоте, може се постићи умерено побољшање перформанси од око 7% -15% и повећање трошкова (у односу на референтну вредност). .
Дизајн са најбољом укупном вредношћу с обзиром на параметре примене може бити хладњак са парним коморама. Иако је 15% скупљи од референтне цене, његов учинак је побољшан за 28% (за 15,2 степена).
Popularne oznake: 250в хладњака са топлотним цевима / парном комором, Кина, добављачи, произвођачи, фабрика, прилагођени, бесплатни узорак, направљени у Кини
