Xác định công suất tỏa nhiệt của nguồn nhiệt

Năng lượng tỏa ra

Các kỹ sư nhiệt quan tâm nhiều hơn đến công suất tỏa nhiệt của thiết bị. Công suất tỏa nhiệt là phần nhiệt thải phát sinh từ phần công suất đầu vào mà linh kiện không thể chuyển đổi thành công năng của thiết bị. Mọi phép tính nhiệt đều cần thông số này để ước tính bộ tản nhiệt phù hợp cho ứng dụng của bạn.

Có thể lấy đèn LED phát sáng làm ví dụ. Đèn LED chuyển đổi năng lượng đầu vào thành ánh sáng, nhưng một phần năng lượng bị thất thoát dưới dạng nhiệt. Một số ngành, chẳng hạn như ngành điện toán, biểu thị lượng nhiệt tỏa ra bằng thuật ngữ “Công suất thiết kế nhiệt” (Thermal Design Power – TDP).

Ví dụ:

Thiết bị của bạn có thể nhận công suất 100 W nhưng chỉ tỏa 80 W dưới dạng nhiệt. Bộ tản nhiệt sẽ cần tản 80 W này. Trong trường hợp này, giá trị bạn nhập vào Eaton Genie phải là 80 W. Trong ví dụ trên, thiết bị có công suất đầu vào 100 W và tỏa 80 W dưới dạng nhiệt có hiệu suất 20%.

Tổng tải của nhiều thiết bị

Nếu có nhiều thiết bị, hãy cộng công suất nhiệt tỏa ra của từng thiết bị.

Tổng kích thước nguồn nhiệt và mật độ nhiệt

Mặc dù tổng lượng nhiệt tỏa ra rất hữu ích cho các ước tính sơ bộ, kích thước nguồn nhiệt cũng là một yếu tố quan trọng quyết định cách nhiệt truyền vào bộ tản nhiệt hoặc giải pháp quản lý nhiệt khác. Kích thước nguồn nhiệt kết hợp với công suất tỏa nhiệt sẽ xác định mật độ của tải nhiệt. Mật độ nhiệt ảnh hưởng đến khả năng của giải pháp quản lý nhiệt trong việc xử lý lượng nhiệt được truyền vào bộ phận.

Các nguồn nhiệt có mật độ cao tạo ra tải nhiệt tập trung mạnh trong một diện tích nhỏ, thay vì phân bố trên một vùng rộng hơn. Hầu hết các giải pháp quản lý nhiệt trước tiên dựa vào dẫn nhiệt để đưa nhiệt ra khỏi vùng tải nhiệt. Tuy nhiên, nếu quá nhiều nhiệt tập trung tại một khu vực, nhiệt có thể tích tụ và làm tăng đáng kể nhiệt độ bề mặt cũng như nhiệt độ bên trong thiết bị.

Công nghệ phân tán nhiệt

Các linh kiện có mật độ nhiệt cao hoặc mật độ dòng nhiệt cao thường cần công nghệ phân tán nhiệt có độ dẫn nhiệt cao, đặc biệt trong các giải pháp làm mát bằng không khí. Eaton cung cấp một số công nghệ phân tán nhiệt hiệu quả như cụm ống dẫn nhiệt, tấm phân tán nhiệt bằng graphite bọc kín và buồng hơi siêu mỏng.