Los termosifones son sistemas pasivos de gestión térmica de dos fases que no requieren bombas mecánicas u otras piezas móviles dentro del circuito de fluidos. Como 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 fiables que los bucles de líquido de refrigeración activa en aplicaciones estacionarias. Con el diseño adecuado, los termosifones también pueden ayudarle a reducir el peso y el volumen de la gestión térmica aumentando el rendimiento general del sistema.
Los termosifones funcionan según 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 frías y calientes y se disipa hacia fuera del sistema a medida que el vapor se condensa de nuevo en líquido. Las bajas caídas de temperatura general permiten la refrigeración isotérmica en grandes superficies o en varios dispositivos. Al aprovechar estos diferenciales de temperatura, los termosifones transportan el calor de forma eficiente y fiable en una amplia variedad de configuraciones en toda la solución térmica.
Los termosifones ofrecen una refrigeración bifásica más rentable que los tubos de calor o las cámaras de vapor. Aprovechando las ventajas de los termosifones, Eaton puede ahorrar costes y peso al evitar el uso de una estructura capilar. Los termosifones son una tecnología pasiva, por lo que los clientes pueden lograr un alto transporte de calor sin implementar bombas costosas de vida útil limitada. Los termosifones también mantienen bajas las caídas de temperatura general, lo que permite conseguir una refrigeración isotérmica en grandes superficies o en múltiples dispositivos.
La herencia de dos fases de Eaton se remonta a décadas. Hemos desarrollado cuatro tipos de termosifones para poder ofrecer a nuestros clientes la solución de termosifón más adecuada para su aplicación. Para ahorrar costes adicionales, Eaton ofrece ingeniería avanzada y fabricación optimizada que permite la soldadura fuerte en un proceso único.
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 recogen grandes cantidades de calor en la unidad del evaporador y la flotabilidad lleva el vapor calentado verticalmente hasta la región del condensador. La región del condensador puede configurarse para flujo de aire vertical (como el diagrama de arriba) o una unidad de intercambiador de calor líquido-aire horizontal.
Los termosifones de bucle de contacto directo transportan el calor desde una fuente de potencia hasta el aire, transportando el calor lejos de las cargas térmicas y hacia una pila de aletas de alta densidad para disipar el calor al ambiente. Los tubos cuidadosamente angulados transportan el fluido de trabajo del termosifón hacia y desde la parte del condensador remoto/intercambiador de calor líquido-aire del conjunto. Los termosifones de bucle de contacto directo mueven más calor a través de distancias más largas y con menos tubos que un conjunto de tubos de calor similar, lo que reduce la complejidad y los costes del sistema. Esta configuración de termosifón es común en aplicaciones empresariales para disipar el calor de componentes de alto rendimiento como CPU y GPU hacia un área remota que tiene más capacidad de refrigeración.
Los termosifones de bucle aire-aire aprovechan la alta capacidad de transporte de calor de los sistemas de dos fases para recoger el calor de un flujo de aire caliente en el serpentín del evaporador y disipar el calor en un flujo de aire más frío en el serpentín del condensador. Los termosifones de bucle aire-aire pueden eliminar significativamente más calor en volúmenes más pequeños que los intercambiadores de calor basados en conducción o tubos de calor. Al utilizar una refrigeración pasiva de dos fases, los termosifones de bucle aire-aire son más fiables y reducen los costes de mantenimiento que se asociarían con un intercambiador de calor líquido-aire bombeado por líquido activo.
Los disipadores de calor que utilizan aletas de termosifón 2D reducen el peso y mejoran el rendimiento con respecto a disipadores de calor similares de fundición a presión, aletas unidas y extruidos. Los diseñadores pueden mejorar la eficiencia de las aletas para los disipadores de calor con aletas altas (>80 mm) mediante la introducción de aletas de termosifón 2D que ayudan a la eficiencia de la aleta y a la distribución a lo largo de la dirección del flujo de aire.
Las aletas de termosifón 2D pueden incorporarse en un disipador de calor con aletas unidas o en una envolvente térmicamente integrada. Aunque no ofrecen tanta flexibilidad de diseño como las aletas de las cámara de vapor, las aletas de termosifón 2D pueden ofrecer un rendimiento mejorado en sistemas compactos.
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