Thermosiphons
Thermosiphons bieten eine kostengünstige zweiphasige Kühllösung, aber da sie dochtlos sind, benötigen sie eine gleichmäßige Anziehungskraft, um zu funktionieren.
Erhöhte Rechenleistung
Der isotherme Wärmetransport ermöglicht ähnliche Temperaturen über große Flächen oder über mehrere Geräte hinweg, so dass Prozessoren mit den gleichen hohen Geschwindigkeiten arbeiten können.
Ideal für hohe Hitzebelastungen
Die Verlustleistung übersteigt das, was durch eine angemessene Anzahl von Heatpipes bewegt werden kann.
Wärmelasten aus der Ferne kühlen
Wärme in entlegene Regionen transportieren (über >200 mm) wo es einen kühleren oder reichlicheren Luftstrom gibt.
Zuverlässige Leistung
Passive zweiphasige Wärmetransporte ermöglichen es Produktdesignern, Pumpen aus dem System zu entfernen.
Enge Temperaturregelung
Halten Sie mehrere Geräte innerhalb von < 2 °C zueinander.
Erhöhen Sie das nutzbare Volume
Verringern Sie das Wärmemanagementvolumen für andere Komponenten mit effektivem, isothermen zweiphasigen Wärmetransport & Kühlung.
Was ist ein Thermosiphon?
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Einführung in die wichtigsten Arten von Thermosiphons
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Was ist ein Thermosiphon?
Thermosiphons sind passive, zweiphasige Wärmemanagementkomponenten oder -systeme, die keine mechanischen Pumpen oder andere bewegliche Teile innerhalb der Fluidschleife erfordern. Da sie auf die Schwerkraft angewiesen sind, um kondensierte Flüssigkeit in den Verdampfer zurückzuführen, benötigen Thermosiphons keine zusätzliche elektrische Leistung, um sie zu betreiben, was sie zuverlässiger macht als aktive Kühlflüssigkeitsschlaufen in stationären Anwendungen. Mit dem richtigen Design können Thermosiphone auch dazu beitragen, das Gewicht und Volumen des Thermomanagements zu reduzieren, indem sie die Gesamtleistung des Systems erhöhen.
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Wie funktionieren Thermosiphons?
Thermosiphons arbeiten nach den gleichen Prinzipien wie Wärmerohre; Energie wird in das System aufgenommen, wo Flüssigkeit in Dampf umgewandelt wird, Dampf wird durch die Druckdifferenz zwischen heißen und kalten Regionen transportiert und aus dem System abgewiesen, wenn der Dampf wieder in eine Flüssigkeit kondensiert wird. Niedrige Gesamttemperatursenkungen ermöglichen eine isotherme Kühlung über große Oberflächen oder über mehrere Geräte hinweg. Durch die Nutzung dieser Temperaturunterschiede transportieren Thermosiphons Wärme effizient und zuverlässig in einer Vielzahl von Konfigurationen in der gesamten thermischen Lösung.
Warum Thermosiphons verwenden?
Thermosiphons bieten eine kostengünstigere Zweiphasenkühlung als Heatpipes oder Dampfkammern. Durch den Einsatz von Thermosiphons ermöglicht Boyd Kosten- und Gewichtseinsparungen, da die Verwendung einer Dochtstruktur entfällt. Thermosiphons sind eine passive Technologie, so dass Kunden einen hohen Wärmetransport erreichen können, ohne kostspielige Pumpen mit begrenzter Lebensdauer zu implementieren. Thermosiphons halten auch einen niedrigen Gesamttemperaturabfall aufrecht, was eine isotherme Kühlung über große Flächen oder über mehrere Geräte hinweg ermöglicht.
Telekommunikation und 5G
Schränke und Schrankluftklimageräte, Remote Radio Unit (RRU), Tür-Industrieklimagerät
KI & Cloud Computing
Hochleistungshalbleiter wie CPUs und GPUs, cabinet Kühlsysteme
Leistungsumwandlung
IGBTs, Solarenergie-Energieumwandlung, Tür-Industrieklimagerät
Warum sollten Sie die Thermosiphon-Lösungen von Boyd verwenden?
Das zweiphasige Erbe von Boyd reicht Jahrzehnte zurück. Wir haben vier Arten von Thermosiphons entwickelt, damit wir unseren Kunden die am besten geeignete Thermosiphonlösung für Ihre Anwendung anbieten können. Für zusätzliche Kosteneinsparungen bietet Boyd fortschrittliches Engineering und eine optimierte Fertigung, die ein Kugellöten ermöglicht.
Meistern Sie Herausforderungen mit der richtigen Thermosiphon-Konstruktion
Das Thermosiphon-Technologieportfolio von Boyd demonstriert unser tiefgreifendes zweiphasiges Know-how und unsere langjährige Erfahrung, die Sie nutzen können, um die zuverlässige thermische Leistung in jeder Anwendung zu maximieren.
3D Direktkontaktschleife Thermosiphon
Thermosiphons, die Wärme direkt von einer Wärmequelle im angrenzenden Volumen ableiten, gelten als 3D Direct Contact Loop Thermosiphons. Thermosiphons sammeln große Mengen an Wärme an der Verdampfereinheit und auftrieben erhitzten Dampf vertikal in den Kondensatorbereich. Der Kondensatorbereich kann für den vertikalen Luftstrom (wie oben im Diagramm) oder eine horizontale Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher-Einheit konfiguriert werden.
Thermosiphon mit direkter Kontaktschleife
Thermosiphons mit direkter Kontaktschleife transportieren Wärme von der Quelle in die Luft, wo sie verwendet werden, um Wärme von thermischen Lasten weg und in einen hochdichten Lamellenstapel zu transportieren, um Wärme an die Umgebung abzuleiten. Sorgfältig abgewinkelte Rohre tragen die Thermosiphon-Arbeitsflüssigkeit zum und vom Fernkondensator/Flüssigkeitsteil zum Luftwärmetauscher. Thermosiphons mit direkter Kontaktschleife transportieren mehr Wärme über größere Entfernungen und mit weniger Rohren als eine ähnliche Heatpipe-Baugruppe, wodurch die Systemkomplexität und die Kosten reduziert werden. Diese Thermosiphon-Konfiguration ist in Unternehmensanwendungen üblich, um Hochleistungskomponenten wie CPUs und GPUs in einen entfernten Bereich zu kühlen, der über mehr Volumen für eine Kühlung verfügt.
Luft-Luft-Schleifen-Thermosiphon
Air-to-Air-Loop-Thermosiphon nutzen den Hochleistungswärmetransport von Zweiphasensystemen, um Wärme aus einem Heißluftstrom auf der Verdampferspule zu sammeln und Wärme in einen kühleren Luftstrom in der Kondensatorspule abzuleiten. Air-to-Air Loop Thermosiphon, das die Thermosiphon-Technologie nutzt, kann in kleineren Volumina deutlich mehr Wärme entziehen als Wärmetauscher auf Leitungs- oder Heatpipe-Basis. Durch die Verwendung einer passiven zweiphasigen Kühlung sind Luft-Luft-Schleifen-Thermosiphons zuverlässiger und reduzieren die Wartungskosten, die mit einer aktiven Flüssigkeit verbunden wären, die zum Luftwärmetauscher gepumpt wird.
2D Thermosiphon Finne
Kühlkörper mit 2D-Thermosiphon-Lamellen reduzieren das Gewicht und verbessern die Leistung gegenüber ähnlichen Druckguss-, Verbundrippen- und extrudierten Kühlkörpern. Konstrukteure können die Lamelleneffizienz für Kühlkörper mit hohen Lamellen (>80 mm) verbessern, indem sie 2D-Thermosiphonlamellen einführen, die die Effizienz der Lamellen und die Ausbreitung entlang der Luftstromrichtung unterstützen.
Die 2D-Thermosiphonlamelle kann in einen geklebten Kühlkörper oder ein thermisch integriertes Gehäuse integriert werden. Sie bieten zwar nicht so viel Designflexibilität wie Dampfkammerlamellen, aber 2D-Thermosiphonlamellen können in kompakten Systemen eine verbesserte Leistung bieten.
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