Τα θερμαντικά σώματα παρέχουν θερμική διαχείριση για εξαρτήματα σε ηλεκτρονικό ή μηχανικό εξοπλισμό που δεν μπορεί να διαλυθεί επαρκώς η θερμότητα σε μέτριες θερμοκρασίες. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται για την ψύξη της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (CPU) και της μονάδας επεξεργασίας γραφικών (GPU), των τρανζίστορ ισχύος και άλλων συσκευών ημιαγωγών υψηλής ισχύος σε υπολογιστές, καθώς και οπτοηλεκτρονικές συσκευές όπως λέιζερ και LED. Τα καλοριφέρ προστατεύουν τα κρίσιμα εξαρτήματα από ζημιά ή απώλεια απόδοσης με τη διάσπαση της θερμότητας.
Ο σχεδιασμός και η λειτουργία του ψυγείου ποικίλλουν ανάλογα με τη διαμόρφωση της συσκευής. Συνήθως, μεταφέρουν θερμότητα από εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας μέσω μέσων υγρού χαμηλής θερμοκρασίας (αέρα ή υγρό υγρό). Έχουν σχεδιαστεί για να έχουν τη μέγιστη επιφάνεια σε επαφή με το μέσο ψύξης. Λόγω της φυσικής αγωγιμότητας, η θερμότητα μετακινείται στο μέσο μέσω του καλοριφέρ και η φυσική αγωγιμότητα συμβαίνει όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του καλοριφέρ. Το υγρό διέρχεται από την επιφάνεια του καλοριφέρ και μετακινεί θερμότητα από την επιφάνεια στο περιβάλλον μέσω θερμικής διάχυσης και μεταφοράς. Μια μεγαλύτερη επιφάνεια μπορεί να ενισχύσει αυτήν την ικανότητα.
Τύποι θερμαντικών: παθητικών, ενεργών και υβριδίων
Τα παθητικά καλοριφέρ λειτουργούν μέσω της φυσικής μεταφοράς. Ο πλακόστρωτος ζεστός αέρας παράγει ροή αέρα στο σύστημα. Το πλεονέκτημα ενός συστήματος παθητικού καλοριφέρ είναι ότι δεν απαιτεί δευτερεύουσα πηγή ενέργειας ή σύστημα ελέγχου για να λειτουργήσει.
Σε σύγκριση με τα παθητικά συστήματα, τα ενεργά καλοριφέρ είναι πιο αποτελεσματικά στη μείωση της θερμότητας. Χρησιμοποιούν αναγκαστικό αέρα που παράγεται από την κίνηση των ανεμιστήρων, των φυσητήρων ή του ίδιου του εξοπλισμού για να αυξήσει τη ροή του υγρού μέσω της καυτής περιοχής. Ένα παράδειγμα είναι όταν ο ανεμιστήρας σε έναν υπολογιστή ανάβει όταν ο υπολογιστής ζεσταθεί. Ο ανεμιστήρας αναγκάζει τον μη θερμαινόμενο αέρα μέσω της επιφάνειας του καλοριφέρ, επιτρέποντας να εκδιωχθεί περισσότερη θερμότητα από το συνολικό σύστημα.
Ο υβριδικός ψύκτης θερμότητας συνδυάζει ορισμένες πτυχές παθητικών και ενεργών ψύξης. Η απαίτηση θερμοκρασίας καθορίζει τη λειτουργία λειτουργίας του συστήματος. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή, το σύστημα βασίζεται στην παθητική ψύξη. Όταν η θερμοκρασία φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, ενεργοποιείται ο αναγκαστικός αέρας (ενεργή ψύξη) για να βελτιωθεί η ικανότητα ψύξης του συστήματος ψυγείου.
Υλικό ψύξης
Η θερμική αγωγιμότητα ενός καλοριφέρ εξαρτάται από το υλικό του. Το υλικό του καλοριφέρ απορροφά τη θερμική ενέργεια και το μεταφέρει στο περιβάλλον για να επιτύχει αποτελεσματική ψύξη. Απαιτούν υψηλή θερμική ικανότητα και θερμική αγωγιμότητα. Το αλουμίνιο και ο χαλκός χρησιμοποιούνται συνήθως επειδή έχουν υψηλή αγωγιμότητα.
Τα κράματα αλουμινίου 6060, 6061 και 6063 χρησιμοποιούνται συνήθως για ψύκτες λόγω των τιμών θερμικής αγωγιμότητας. Αυτές οι τιμές εξαρτώνται από τη σκλήρυνση του κράματος. Η σκλήρυνση είναι μια τεχνική θερμικής επεξεργασίας που αυξάνει την ανθεκτικότητα ενός κράματος μειώνοντας τη σκληρότητα του.
Ο χαλκός έχει διπλάσια θερμική αγωγιμότητα αλουμινίου και είναι ανθεκτική στη διάβρωση και τη βιολογική ρύπανση. Έχει επίσης αντιβακτηριακές ιδιότητες. Ωστόσο, ο χαλκός έχει πυκνότητα τρεις φορές αυτή του αλουμινίου, είναι ακριβότερη και έχει φτωχότερη ολκιμότητα.
Αγορά και εφαρμογές:
Τα αυτοκίνητα, τα ηλεκτρονικά στοιχεία, η επικοινωνία δεδομένων και οι τηλεπικοινωνίες, η βιομηχανική, η ιατρική, η στρατιωτική και η αεροδιαστημική, η ηλεκτρονική μεταφορά, συμπεριλαμβανομένων των υπολογιστών (CPU και της GPU), των οχημάτων (ελεγκτές ηλεκτρικών οχημάτων), των μπαταριών, των τηλεπικοινωνιών.
