Cuộn lên trên

Quản lý nhiệt chủ động VS thụ động

Nền tảng quản lý nhiệt chủ động VS thụ động

Quản lý nhiệt chủ động VS thụ động -Với sự phát triển nhanh chóng của các thiết bị điện tử tần số cao và tốc độ cao và công nghệ mạch tích hợp, tổng mật độ năng lượng của các linh kiện điện tử đã tăng lên đáng kể trong khi kích thước vật lý ngày càng nhỏ hơn và mật độ dòng nhiệt cũng tăng lên, do đó, hiệu suất cao môi trường nhiệt độ chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của các linh kiện điện tử, đòi hỏi phải kiểm soát nhiệt hiệu quả hơn đối với chúng.

Làm thế nào để giải quyết các vấn đề về nhiệt của các linh kiện điện tử là trọng tâm ở giai đoạn này. Các giải pháp hệ thống quản lý nhiệt đang dần trở nên hiệu quả hơn, tinh tế hơn và tích hợp hơn. Các phương pháp tản nhiệt chính ở giai đoạn này là tự nhiên, cưỡng bức, chất lỏng, làm mát, tản nhiệt và ống dẫn nhiệt.

Theo phương pháp tản nhiệt có cần năng lượng bên ngoài hay không, phương pháp tản nhiệt chip được chia thành chủ động và thụ động, tản nhiệt chủ động chủ yếu bao gồm tản nhiệt đối lưu cưỡng bức, làm mát nén hơi và làm mát nhiệt điện, v.v. Tản nhiệt thụ động chủ yếu bao gồm nhiệt đối lưu tự nhiên tản nhiệt, làm mát ống dẫn nhiệt và tản nhiệt lưu trữ nhiệt thay đổi pha.

Quản lý nhiệt chủ động và thụ động-Quản lý nhiệt

Sự khác biệt giữa tản nhiệt thụ động và chủ động là gì?

“Tản nhiệt” là quá trình truyền nhiệt từ bề mặt của vật thể ra môi trường khi nhiệt độ của vật thể cao hơn nhiệt độ môi trường. Làm mát chủ động bao gồm làm mát bằng không khí (quạt), làm mát bằng chất lỏng, làm mát bằng ống dẫn nhiệt, v.v. Làm mát thụ động bao gồm tản nhiệt, nhiệt mỡ, keo tản nhiệt, keo tản nhiệt, than chì, v.v.

Khi mở nguồn laptop, hàng trăm triệu bóng bán dẫn trong CPU và GPU nóng lên khiến nhiệt độ của laptop cao hơn nhiệt độ phòng. Nếu không có gì được thực hiện tại thời điểm này và IC tiếp xúc với không khí, một phần nhiệt sẽ tự động được truyền vào không khí cho đến khi nhiệt độ mạch bằng với nhiệt độ phòng và đạt được trạng thái cân bằng nhiệt, và quá trình này là làm mát thụ động.

Làm mát thụ động là sử dụng chênh lệch nhiệt độ không khí và tản nhiệt thông qua luồng không khí tự nhiên để lấy đi nhiệt trên tản nhiệt, hiệu quả làm mát thấp, nhưng quạt không quay tiết kiệm điện hơn, nhiệt độ môi trường cao thì nhiệt độ bên trong máy chủ quá cao sẽ có tác động tiêu cực đến tuổi thọ của máy tính. Tản nhiệt chủ động là việc sử dụng quạt để hút không khí nhằm lấy đi nhiệt từ bộ phận tản nhiệt, hiệu quả hơn nhưng cũng tiết kiệm điện hơn và có ảnh hưởng không tốt đến tuổi thọ của quạt tản nhiệt.

Phương pháp làm mát chủ động

Làm mát chủ động được chia thành làm mát bằng không khí, làm mát bằng nước, làm mát bằng chất lỏng và làm mát bằng ống dẫn nhiệt, tùy thuộc vào phương pháp làm mát được sử dụng.

1. Làm mát bằng không khí

Làm mát bằng không khí hiện là phương pháp làm mát phổ biến nhất và được sử dụng nhiều nhất, thuộc về làm mát chủ động, phương pháp làm mát này có thể giải quyết nhu cầu làm mát thông thường của chúng ta, công nghệ trưởng thành và giá cả vừa phải, do đó được sử dụng phổ biến trên thị trường. Tản nhiệt làm mát bằng không khí rất đơn giản, rẻ tiền, an toàn và đáng tin cậy. Tuy nhiên, nó có một số nhược điểm, không làm giảm nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ phòng, gây ồn do quay của quạt và có thể gây rung quạt nếu không được lắp đặt đúng cách.

Nguồn nhiệt truyền nhiệt bằng cách dẫn nhiệt đến môi trường dẫn nhiệt, từ đó truyền nhiệt đến đế tản nhiệt, môi trường này truyền nhiệt đến các sườn của tản nhiệt và qua quạt đến các phân tử không khí bằng cách cưỡng bức đối lưu, phân phối nhiệt vào không khí. Quạt liên tục thổi khí lạnh vào bộ tản nhiệt và khí nóng ra ngoài, hoàn tất quá trình tản nhiệt.

2 . Nước làm mát

Làm mát bằng nước là việc sử dụng nước thay vì không khí, thông qua chuyển động của nước giữa các bộ tản nhiệt thông qua đối lưu nhiệt để lấy đi nhiệt dư thừa. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát bằng nước rất đơn giản, đó là sử dụng máy bơm nước để bơm nước ra khỏi bình chứa nước, thông qua đường ống dẫn nước vào dàn trao đổi nhiệt bao phủ bên trên, sau đó nước sẽ thoát ra ngoài. miệng của bộ trao đổi nhiệt, thông qua đường ống nước trở lại bình chứa nước, v.v. theo chu kỳ liên tục, lấy nhiệt ra khỏi bề mặt. Toàn bộ hệ thống làm mát bằng nước bao gồm bộ trao đổi nhiệt, hệ thống tuần hoàn, bể chứa nước, máy bơm và nước. Khả năng giải nhiệt của hệ thống tản nhiệt nước rất mạnh.

3 . làm mát bằng chất lỏng

Nguyên lý làm mát bằng chất lỏng cũng giống như nguyên lý làm mát bằng nước và chúng sử dụng cùng một phương pháp làm mát để tản nhiệt. Sự khác biệt là dòng chảy trong hệ thống tuần hoàn là dầu silicon dẫn nhiệt thay vì nước, có ưu điểm rõ ràng là không gây hư hỏng phần cứng do hệ thống tuần hoàn bị hỏng.

4. Ống dẫn nhiệt

Ống dẫn nhiệt thuộc bộ phận truyền nhiệt, sử dụng triệt để nguyên lý dẫn nhiệt và bản chất truyền nhiệt nhanh của môi trường làm mát, thông qua sự bay hơi và ngưng tụ của chất lỏng trong ống chân không được bao kín hoàn toàn để truyền nhiệt, có một độ dẫn nhiệt rất cao, đẳng nhiệt tốt, các mặt nóng và lạnh của khu vực truyền nhiệt có thể thay đổi tùy ý, có thể truyền nhiệt khoảng cách xa, có thể kiểm soát nhiệt độ và một loạt ưu điểm, và bộ trao đổi nhiệt bao gồm ống dẫn nhiệt có hiệu suất cao hiệu quả truyền nhiệt, cấu trúc nhỏ gọn, tổn thất điện trở chất lỏng nhỏ, v.v., và ống dẫn nhiệt. Cấu trúc nhỏ gọn, tổn thất điện trở chất lỏng nhỏ và các ưu điểm khác. Độ dẫn nhiệt của nó đã vượt xa khả năng dẫn nhiệt của bất kỳ kim loại nào đã biết.

Phương pháp làm mát chủ động

Tản nhiệt thụ động có nghĩa là nhiệt do bộ tản nhiệt tạo ra, chẳng hạn như CPU, được phân tán tự nhiên vào không khí. Hiệu quả của tản nhiệt tỷ lệ thuận với kích thước của tản nhiệt, nhưng do nhiệt được tản ra một cách tự nhiên nên hiệu quả đương nhiên giảm đi rất nhiều, thường được sử dụng trong các thiết bị không cần không gian hoặc để tản nhiệt từ các bộ phận không cần thiết. không tỏa nhiều nhiệt.
Hệ thống làm mát bằng chất lỏng sử dụng hệ số truyền nhiệt lớn của dòng chất lỏng để truyền nhiệt lượng cao, nhiệt lượng này cuối cùng được chất làm mát đi qua các kênh dòng chảy bên trong của thiết bị mang đi.

Kỹ thuật mô phỏng hệ thống của Trumonytechs

Trumonytech quản lý nhiệt của bộ pin được chia thành quản lý nhiệt cấp thành phần bên trong gói và hệ thống và quản lý nhiệt bao gồm cả bên trong và bên ngoài gói. Nói chung, để mô phỏng hiệu suất quản lý nhiệt trong bộ pin, mô phỏng 3D CFD được thực hiện bằng STAR CCM+, trong khi đối với toàn bộ hệ thống quản lý nhiệt của bộ pin, mô phỏng hệ thống 1D được thực hiện bằng Amesim. Trong quá trình mô phỏng, chúng tôi phân tích các dữ liệu sau: giảm áp suất, chênh lệch nhiệt độ giữa đầu vào và đầu ra của tấm lạnh, chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt của tấm lạnh. tấm lạnh và nhiệt độ tối đa và tối thiểu của tế bào. Chúng tôi sử dụng mô phỏng để dự đoán sự phân bố nhiệt độ của bộ pin, sự phân bố dòng chảy và phân bố áp suất của hệ thống làm mát, từ đó dự đoán hiệu suất của hệ thống quản lý nhiệt.

Facebook
Twitter
LinkedIn
Bài viết liên quan
1 2