Los termosifones son sistemas pasivos de manejo térmico trifásicos que no requieren bombas mecánicas ni otras piezas móviles dentro del bucle de fluido. Dado que dependen de la gravedad para devolver el fluido condensado al evaporador, los termosifones no requieren ninguna energía eléctrica adicional para funcionar, lo que los hace más confiables que los bucles de líquido de enfriamiento activo en aplicaciones estacionarias. Con el diseño correcto, los termosifones también pueden ayudarlo a reducir el peso y el volumen de la gestión térmica al aumentar el rendimiento general del sistema.
Los termosifones funcionan con los mismos principios que los tubos de calor; la energía se absorbe en el sistema donde el líquido se convierte en vapor, el vapor se transporta utilizando la diferencia de presión entre las regiones calientes y frías y se rechaza fuera del sistema a medida que el vapor se condensa nuevamente en un líquido. Las bajas caídas de temperatura general permiten el enfriamiento isotérmico en superficies grandes o en múltiples dispositivos. Al aprovechar estos diferenciales de temperatura, los termosifones transportan calor de manera eficiente y confiable en una amplia variedad de configuraciones en toda la solución térmica.
Los termosifones ofrecen enfriamiento bifásico más rentable que los tubos de calor o las cámaras de vapor. Al aprovechar los termosifones, Eaton permite ahorrar costos y peso al negar el uso de una estructura absorbente. Los termosifones son una tecnología pasiva, por lo que permiten un alto transporte de calor sin recurrir a bombas costosas y de vida útil limitada. Además, mantienen bajas las caídas de temperatura, lo que posibilita un enfriamiento isotérmico en superficies grandes o entre varios dispositivos.
La herencia bifásica de Eaton se remonta a décadas atrás. Hemos desarrollado cuatro tipos de termosifones para que podamos ofrecer a nuestros clientes la solución de termosifón más adecuada para su aplicación. Para ahorrar costos adicionales, Eaton ofrece ingeniería avanzada y fabricación optimizada que permite una soldadura de disparo.
Los termosifones que disipan el calor directamente de una fuente de calor en el volumen adyacente se consideran termosifones de bucle de contacto directo 3D. Los termosifones recolectan grandes cantidades de calor en la unidad del evaporador y la flotabilidad lleva el vapor calentado verticalmente hacia la región del condensador. La región del condensador puede configurarse para flujo de aire vertical (como el diagrama anterior) o una unidad de intercambiador de calor horizontal de líquido a aire.
Los termosifones de bucle de contacto directo transportan calor de una fuente al aire, donde se utilizan para transportar calor lejos de las cargas térmicas y hacia una pila de aletas de alta densidad para disipar el calor al ambiente. Los tubos en ángulo cuidadosamente transportan el fluido de trabajo del termosifón hacia y desde la parte remota del condensador/intercambiador de calor de líquido a aire del conjunto. Los termosifones de bucle de contacto directo mueven más calor a distancias más largas y con menos tubos que un conjunto de tubo de calor similar, lo que reduce la complejidad y los costos del sistema. Esta configuración de termosifón es común en aplicaciones empresariales para enfriar componentes de alto rendimiento como CPU y GPU a un área remota que tiene más volumen para un enfriamiento.
Los termosifones de bucle aire a aire aprovechan el transporte térmico de alta capacidad de los sistemas trifásicos para recolectar calor de un flujo de aire caliente en la bobina del evaporador y disipar el calor en un flujo de aire más frío en la bobina del condensador. Los termosifones de bucle aire a aire pueden eliminar significativamente más calor en volúmenes más pequeños que los intercambiadores de calor basados en tuberías de conducción o calor. Al usar un enfriamiento pasivo bifásico, los termosifones de bucle aire a aire son más confiables y reducen los costos de mantenimiento que estarían asociados con un intercambiador de calor líquido a aire bombeado con líquido activo.
Los disipadores de calor que utilizan aletas de termosifón 2D reducen el peso y mejoran el rendimiento en comparación con disipadores de calor similares fundidos a presión, de aleta unida y extrudidos. Los diseñadores pueden mejorar la eficiencia de las aletas en disipadores de calor con aletas altas (>80 mm) incorporando aletas de termosifón 2D, que favorecen la eficiencia de las aletas y la propagación del calor en la dirección del flujo de aire.
Las aletas de termosifón 2D pueden incorporarse en un disipador de calor unido o un gabinete integrado térmicamente. Si bien no ofrecen tanta flexibilidad de diseño como las aletas de la cámara de vapor, las aletas de termosifón 2D pueden ofrecer un mejor rendimiento en sistemas compactos.
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