एक गर्मी पाइप एक निष्क्रिय, दो चरण गर्मी हस्तांतरण उपकरण है जो वाष्पीकरण और संघनन के सतत चक्रों के माध्यम से थर्मल ऊर्जा को स्थानांतरित करता है। इसके बारे में सोचें अपनी कार में रेडिएटर की तरह।
एक गर्मी पाइप में एक थर्मली-प्रवाहकीय सामग्री (जैसे तांबा, एल्यूमीनियम), एक काम कर रहे तरल पदार्थ (यानी एक तरल जो प्रभावी ढंग से अवशोषित और ऊर्जा संचारित कर सकता है) से बना खोखला आवरण / लिफाफा (उदाहरण के लिए एक पाइप) शामिल करता है, और एक विक संरचना / अस्तर एक पूरी तरह से बंद / मुहरबंद प्रणाली में एक साथ।
हीट पाइप का उपयोग एचवीएसी सिस्टम, एयरोस्पेस अनुप्रयोगों (जैसे अंतरिक्ष यान के लिए थर्मल कंट्रोल) के लिए किया जाता है, और - आमतौर पर - इलेक्ट्रॉनिक हॉट स्पॉट को ठंडा करना। हीट पाइप को अलग-अलग घटकों (जैसे सीपीयू, जीपीयू ) और / या व्यक्तिगत उपकरणों (जैसे स्मार्टफोन / टैबलेट, लैपटॉप, कंप्यूटर), या पूर्ण आकार के बाड़ों को समायोजित करने के लिए पर्याप्त बड़े (जैसे डेटा, नेटवर्क, या सर्वर रैक / बाड़ों )।
एक हीट पाइप कैसे काम करता है?
एक गर्मी पाइप के पीछे की अवधारणा एक ऑटोमोटिव रेडिएटर या कंप्यूटर तरल शीतलन प्रणाली के समान है, लेकिन अधिक फायदे के साथ। हीट पाइप प्रौद्योगिकी मैकेनिक्स (यानी भौतिकी) का उपयोग करके संचालित होती है:
- ऊष्मीय चालकता
- चरण संक्रमण
- कंवेक्शन
- केशिका की कार्रवाई
गर्मी पाइप का एक छोर जो उच्च तापमान स्रोत (जैसे सीपीयू ) के संपर्क को बनाए रखता है उसे वाष्पीकरण अनुभाग के रूप में जाना जाता है। चूंकि वाष्पीकरण अनुभाग पर्याप्त गर्मी इनपुट (थर्मल चालकता) प्राप्त करना शुरू कर देता है, तो आवरण को अस्तर वाली अतिक संरचना में निहित स्थानीय काम करने वाले तरल पदार्थ को तरल से एक गैसीय राज्य (चरण संक्रमण) में वाष्पीकृत किया जाता है। गर्म गैस गर्मी पाइप के अंदर खोखले गुहा भरती है।
चूंकि वायु दाब वाष्पीकरण खंड की गुहा के अंदर बनता है, इसलिए गर्मी पाइप (संवहन) के ठंडे अंत की ओर - वाष्प को ले जाने लगती है - यह गर्मी को ले जाती है। यह ठंडा अंत कंडेनसर अनुभाग के रूप में जाना जाता है। कंडेनसर सेक्शन में वाष्प उस बिंदु तक ठंडा हो जाता है जहां यह एक तरल अवस्था (चरण संक्रमण) में वापस आता है, जो वाष्पीकरण प्रक्रिया द्वारा अवशोषित अव्यक्त गर्मी को मुक्त करता है। लेटेस्ट गर्मी को आवरण (थर्मल चालकता) में स्थानांतरित करता है जहां इसे आसानी से सिस्टम से हटाया जा सकता है (उदाहरण के लिए एक प्रशंसक और / या गर्मी सिंक के साथ)।
ठंडा काम कर रहे द्रव विकृति संरचना द्वारा भिगोया जाता है और वाष्पीकरण खंड (केशिका क्रिया) की तरफ वापस वितरित किया जाता है। एक बार द्रव वाष्पीकरण खंड तक पहुंचने के बाद, यह गर्मी इनपुट के संपर्क में आता है, जो चक्र को फिर से जारी रखता है।
कार्रवाई में गर्मी पाइप के अंदर की कल्पना करने के लिए, इन प्रक्रियाओं को एक चक्र में आसानी से काम करने की कल्पना करें:
- गर्म से ठंडे वर्गों तक खोखले गुहा के माध्यम से बहती गैस
- तरल से गर्म वर्गों तक विक संरचना के माध्यम से तरल तरल पदार्थ
हीट पाइप केवल गर्मी को स्थानांतरित करने में सक्षम होते हैं जब तापमान ढाल प्रणाली की ऑपरेटिंग रेंज के भीतर आता है - जब तापमान तत्व के घनत्व बिंदु से अधिक हो जाता है तो गैसों का घनत्व नहीं होता है, जब तापमान तत्व के वाष्पीकरण बिंदु से कम हो जाता है तो तरल पदार्थ वाष्पीकृत नहीं होंगे। लेकिन उपलब्ध विभिन्न सामग्रियों और काम कर रहे तरल पदार्थों को देखते हुए, निर्माता गर्मी पाइप के डिजाइन को सुदृढ़ करने और प्रदर्शन की गारंटी देने में सक्षम हैं।
हीट पाइप के फायदे और लाभ
इलेक्ट्रॉनिक शीतलन के बनाम परंपरागत तरीकों, गर्मी पाइप महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं (कुछ सीमाओं के साथ):
- निष्क्रिय शीतलन: काम करने के लिए हीट पाइप को मैन्युअल स्विच या बिजली की आवश्यकता नहीं होती है। यह आवश्यक है कि वाष्पीकरण और कंडेनसर अनुभागों के बीच तापमान अंतर हो।
- कोई रखरखाव नहीं: हीट पाइप शून्य यांत्रिक / चलती भागों के साथ पूरी तरह से बंद / मुहरबंद सिस्टम हैं।
- लचीला डिजाइन: हीट पाइप मोटाई / व्यास के साथ 3 मिमी के रूप में पतले के साथ बनाया जा सकता है, एक आकार के किनारे के चारों ओर कुंडल करने के लिए पर्याप्त रूप से कसकर, और किसी भी दिशा / अभिविन्यास (यानी गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर नहीं) । ये लचीला डिजाइन पहलू गर्मी पाइप को विशिष्ट आकार और / या आवश्यकताओं को पूरा करने की अनुमति देते हैं।
- उच्च चालकता: हीट पाइप 1000 डिग्री सेल्सियस तक तापमान को संभालने में सक्षम सामग्रियों से बने होते हैं। आवरण सामग्री, काम करने वाले तरल पदार्थ और विक संरचनाओं का चयन डिजाइनरों को परिचालन तापमान सीमाओं को ठीक-ठीक करने देता है।
- मान: हीट पाइप शॉर्टिंग सिस्टम के तुलनात्मक प्रकारों की तुलना में छोटे, हल्के, अधिक प्रभावी, और अधिक किफायती होते हैं।