Dans notre blog précédent, nous avons passé en revue les bases des thermosiphons et leur fonctionnement. Bien qu’il s’agisse de systèmes passifs à deux phases contenant trois parties de base (un évaporateur, une boucle de fluide et un condenseur), la façon dont ils sont construits peut être différente selon la façon dont ils sont utilisés.
Dans ce blog, nous allons passer en revue les types de configurations de Thermosiphon et certaines applications courantes pour chacune.
Quelles sont les différentes configurations de thermosiphon ?
À Boyd, les thermosiphons sont généralement divisés en quatre catégories principales:
Thermosiphon à boucle de contact direct 3D:
- Industries et applications typiques: Industriel et télécom (onduleurs de puissance, entraînements de moteur, tours 5G, unités radio distantes, radio MIMO)
Les thermosiphons à boucle de contact direct 3D dissipent la chaleur d’une ou plusieurs sources de chaleur montées directement à la base du thermosiphon. Ces thermosiphons comportent des tubes d’alimentation en vapeur et de retour de liquide dans la base et les ailettes, ainsi que des collecteurs qui diffusent la chaleur sur tout le volume 3D des ailettes attachées.
Le fluide de travail absorbe la chaleur et se transforme en vapeur lorsqu’il circule dans les tubes situés dans la base la plus proche de la source de chaleur et s’élève vers le haut à partir de la flottabilité. Les collecteurs qui tapissent le haut et le bas de l’ensemble permettent à la vapeur et au fluide condensé de se distribuer à chaque ailette assurant une structure isotherme 3D pour un refroidissement constant. L’air naturel ou forcé circule à travers l’ailette presque isotherme pour rejeter la chaleur dans l’environnement environnant avec une grande efficacité. Lorsque la chaleur est rejetée du système, le fluide de travail se recondense dans les tubes des ailettes, où il retourne par gravité au collecteur de liquide au fond et revient à l’évaporateur pour que le processus soit répété.
Thermosiphon à boucle à contact direct :
- Industries et applications typiques: Industriel et d’entreprise (CPU, GPU, onduleurs, serveurs)
L’un des types de thermosiphons les plus courants, les assemblages de thermosiphons à boucle à contact direct comportent des composants de condenseur et d’évaporateur séparés, qui sont espacés et reliés par des tubes soigneusement orientés. La base de l’évaporateur est montée directement sur une source de chaleur telle qu’un CPU ou un GPU. La chaleur de l’appareil vaporise le liquide sur pied à l’intérieur de l’évaporateur, le faisant voyager à travers le tube de vapeur jusqu’à l’unité de condenseur distante.
Le condenseur est doté d’une cheminée d’ailettes haute densité, où le flux d’air forcé ambiant élimine la chaleur du système. Au fur et à mesure que la chaleur est évacuée, le fluide de travail se recondense et retourne à travers un tube de retour dans l’évaporateur.
Thermosiphon à boucle air-air :
- Industries et applications typiques: Télécommunications, eMobilité et industrie (armoires, Edge Compute, tours 5G)
Les thermosiphons à boucle air-air fonctionnent de la même manière que les autres types d’échangeurs de chaleur air-air, mais utilisent la technologie Thermosiphon à boucle au lieu de la conduction ou des caloducs pour transférer la chaleur d’un flux d’air à un autre. Un évaporateur et un échangeur de chaleur à condenseur sont reliés par des tubes avec la moitié du système située dans une enceinte et l’autre moitié à l’extérieur de l’enceinte.
L’air interne chaud de l’enceinte évapore le fluide sur le serpentin de l’évaporateur, qui monte à travers le tube de vapeur dans le serpentin du condenseur. L’air externe forcé circule à travers le serpentin du condenseur, recondensant le fluide de travail qui s’écoule ensuite à travers les tubes de retour par gravité vers le serpentin de l’évaporateur où le processus se répète.
Ailette thermosiphon 2D:
- Industries et applications typiques: Industriel et télécom (5G, radio à distance, radio MIMO, onduleurs, remplacement ou amélioration des dissipateurs thermiques traditionnels extrudés, coulés ou collés)
Peut-être la plus unique des catégories de thermosiphons, les ailettes de thermosiphon 2D sont des ailettes individuelles améliorées avec la technologie Thermosiphon. Utilisés principalement comme ailettes standard pour augmenter la surface effective des ailettes pour la dissipation de la chaleur, les thermosiphons sont intégrés dans chaque ailette pour augmenter l’efficacité des ailettes et les performances globales.
Ces thermosiphons intégrés, disponibles dans une conception à boucle, en nid d’abeille ou à microcanaux, améliorent considérablement les performances des ailettes en aluminium standard. Les ailettes thermosiphon 2D réduisent le poids et peuvent réduire les volumes de dissipateur thermique en optimisant les performances thermiques et sont couramment utilisées en raison de la façon dont elles peuvent être mélangées et associées à d’autres technologies thermiques traditionnelles.
Bien qu’il s’agisse des catégories générales pour les thermosiphons à Boyd, chacun peut être personnalisé pour convenir à une grande variété d’applications. Si vous avez des questions sur nos thermosiphons ou sur celui qui est idéal pour votre prochain projet, visitez notre site Web ou contactez nos experts.
