Les thermosiphons sont une solution de refroidissement biphasé efficace et polyvalente qui a gagné en popularité au cours des dernières années. Dans la première partie de notre série de trois blogs, nous allons passer en revue exactement ce qu’est un Thermosiphon et les principales caractéristiques qui le rendent unique.
Que sont les thermosiphons?
Un thermosiphon est un système de refroidissement passif biphasé qui s’appuie sur la gravité pour faire circuler un fluide plutôt que sur une structure de mèche capillaire souvent utilisée dans les caloducs et autres dispositifs de transport de chaleur. Comme pour tout refroidissement passif biphasé, le liquide et la vapeur existent à l’intérieur de l’enveloppe autonome et ne contiennent pas de pompes ou d’autres pièces mobiles.
Bien qu’il existe plusieurs constructions différentes pour les thermosiphons, ils se composent généralement tous de trois composants de base : un évaporateur, une boucle de fluide (ou section adiabatique) et un condenseur. L’évaporateur absorbe de l’énergie dans le système, ce qui provoque la transformation du fluide de travail, généralement un réfrigérant ou un autre fluide diélectrique, en vapeur. La vapeur se déplace ensuite à travers la section adiabatique (tube de vapeur) en raison de la différence de pression entre l’évaporateur chaud et le condenseur froid (flottabilité), où la chaleur est expulsée du système et la vapeur se condense à nouveau en un liquide et retourne à l’évaporateur par gravité. Ce processus est répété indéfiniment tant qu’il y a de la chaleur à rejeter du système.
Ce qui rend les thermosiphons uniques par rapport aux autres systèmes de refroidissement biphasés, c’est qu’ils n’ont aucune structure d’évacuation de l’humidité. Alors que la structure de mèche d’un caloduc crée une pression capillaire pour renvoyer le fluide condensé, les thermosiphons s’appuient sur la gravité pour le même processus. Cela leur permet de transporter plus efficacement des charges thermiques plus élevées sur de plus longues distances, mais nécessite que les thermosiphons soient conçus et utilisés dans une orientation de gravité spécifique. L’évaporateur à thermosiphon doit être situé sous le condenseur afin que la gravité puisse renvoyer le fluide de travail.
Applications courantes des thermosiphons
Les thermosiphons sont utiles pour une grande variété d’industries et d’appareils. Les thermosiphons sont des solutions d’entreprise efficaces pour les CPU, les GPU, les ASIC et les FPGA au sein des serveurs, des équipements de réseau et des armoires. Les applications industrielles et énergétiques bénéficient de thermosiphons pour le refroidissement des onduleurs éoliens et solaires. Les amplificateurs de puissance dans les équipements de télécommunications tels que les unités radio à distance et les armoires complètes exploitent la capacité de refroidissement élevée des thermosiphons.
Le coefficient de transfert de chaleur d’un thermosiphon est des centaines de fois supérieur à celui des matériaux conventionnels comme l’aluminium ou le cuivre, et l’énergie est transportée à des températures constantes dans toute l’unité. Cela rend les thermosiphons idéaux pour les grandes surfaces, le transfert de chaleur entre plusieurs appareils, ou comme une option rentable pour toute application où l’orientation par rapport à la gravité est connue et fixe.
Test de thermosiphon
Chez Boyd, les thermosiphons sont soumis à une variété de tests pour s’assurer qu’ils sont fiables et prêts à l’emploi. Les tests de pression, les tests d’étanchéité et les tests de performance thermique ne sont que quelques-unes des méthodes utilisées chez Boyd pour s’assurer que chaque thermosiphon répond aux spécifications.
Dans notre prochain blog, nous aborderons en détail les quatre types de configurations de thermosiphons chez Boyd : les thermosiphons à boucle à contact direct, les ailettes de thermosiphon 2D, les thermosiphons à boucle à contact direct 3D et les thermosiphons à boucle air-air.
