La tecnología de microtubos de calor resuelve el problema de la refrigeración LED
En comparación con las fuentes de luz tradicionales, el LED también tiene las ventajas de una larga vida útil, una respuesta rápida, una alta eficiencia luminosa potencial, un tamaño pequeño y un espectro estrecho. Pero, en esencia, entre estas muchas ventajas, la potencial alta eficiencia luminosa, el tamaño pequeño y el espectro estrecho son las más críticas, lo que hace que el LED sea diferente de las fuentes de luz tradicionales y amplía sus aplicaciones en varios campos. Sin embargo, debido a su pequeño tamaño y alta eficiencia luminosa, el LED todavía tiene el problema de la disipación de calor, lo que es un obstáculo para su aplicación. Si el calor del chip LED no se puede disipar, acelerará el envejecimiento del chip y también puede provocar la fusión de la soldadura, lo que invalida el chip.
En la actualidad, los principales métodos utilizados para resolver el problema térmico de los sistemas de iluminación LED de potencia son: ajuste del espaciado de los LED, enfriamiento por convección natural, instalación de ventiladores o enfriamiento por líquido, enfriamiento por aire forzado, enfriamiento por tubería de calor y tubería de calor en bucle, etc. Con el desarrollo tendencia de la integración de LED con alta densidad y alto flujo de calor, es necesario realizar un enfriamiento rápido por medio de una transferencia de calor eficiente de la tubería de calor.
El microtubo de calor es un elemento de transferencia de calor con una conductividad térmica extremadamente alta. Transfiere calor a través de la evaporación y condensación del líquido en el tubo de vacío completamente cerrado. Utiliza el principio fluido como la absorción bruta para lograr el efecto similar a la refrigeración de un compresor frigorífico. Tiene una serie de ventajas, como alta conductividad térmica, excelente propiedad isotérmica, variabilidad de la densidad del flujo de calor, reversibilidad de la dirección del flujo de calor, transferencia de calor a larga distancia, características de temperatura constante (tubería de calor controlable), diodo térmico y rendimiento del interruptor térmico , y el intercambiador de calor compuesto por tubería de calor tiene las ventajas de una alta eficiencia de transferencia de calor, estructura compacta, pequeña pérdida de resistencia de fluidos, etc.
Desde el punto de vista de la transferencia de calor, la mayor diferencia entre el microtubo de calor y el tubo de calor convencional es que el área de superficie específica de la pared por unidad de flujo de vapor en el microtubo de calor aumenta considerablemente, de modo que la transferencia de calor puede ser mejorado. Conjunto de microtubos de calor de placa plana, es decir, se combinan varios microtubos de calor formados simultáneamente y completamente independientes (no solo tubos de calor de matriz de microcanales). Cada microtubo de calor está desconectado y la superficie interna de cada microtubo de calor puede tener microranuras y otras microestructuras para mejorar la transferencia de calor.
En comparación con el tubo de calor de placa plana existente y el microtubo de calor único, la matriz de microtubos de calor de placa plana tiene las siguientes características: en primer lugar, varios microtubos de calor en paralelo resuelven el problema de la pequeña capacidad de transferencia de calor de los microtubos de calor debido a la microescala ; En segundo lugar, la estructura interna aumenta en gran medida el área de transferencia de calor por cambio de fase. Debido a que la pared de aluminio entre los microtubos de calor tiene una buena conductividad térmica, puede transferir parte del calor de la superficie de calentamiento a la superficie de la microranura opuesta, y el cambio de fase ocurre en toda la circunferencia del microtubo de calor. Ya sea en la sección de evaporación o en la sección de condensación, la capacidad de disipación de calor del flujo de vapor de la unidad mejora considerablemente. En tercer lugar, la pared entre los microtubos de calor actúa como una "nervadura de refuerzo" en la estructura, mejorando en gran medida la capacidad de soportar presión de la matriz de microtubos de calor de placa plana. En cuarto lugar, la matriz de microtubos de calor de placa plana tiene una forma plana, que puede encajar fácilmente con la superficie de intercambio de calor. Supera la deficiencia de que el tubo de calor por gravedad de sección redonda convencional necesita agregar una estructura especial para encajar estrechamente con la superficie de intercambio de calor y reduce la resistencia térmica de contacto de la interfaz.
La matriz de microtubos de calor de placa plana es un tipo de elemento conductor térmico con rendimiento térmico superconductor. Su conductividad térmica aparente es más de 5000 veces mayor que la del mismo material metálico, y es 10 veces mayor que la del tubo de calor redondo tradicional con la misma área de sección. Cada microtubo de calor en la placa plana funciona de forma independiente y la capacidad de carga de presión es más de 10 veces mayor que la del tubo de calor redondo tradicional. Es difícil destruir mecánicamente el microtubo de calor. La diferencia de temperatura por metro es inferior a 1 grado, lo que casi puede considerarse como un cuerpo isotérmico; El área de liberación de calor de la matriz de microtubos de calor es grande, y la temperatura de la aleta de aluminio, el sustrato y el tubo de calor es básicamente la misma.
Los microtubos de calor se pueden combinar aleatoriamente en una matriz de microtubos de calor de placa plana de un cierto ancho, y los microtubos de calor se pueden doblar arbitrariamente, y el efecto de transferencia de calor no tiene un cambio obvio con un flujo de calor más bajo. La matriz de microtubos de calor en forma de U es una forma de flexión de la matriz de microtubos de calor con un buen rendimiento de transferencia de calor probado por experimentos. La matriz de microtubos de calor básicamente puede resolver el problema de disipación de calor de varios LED debido a su alta eficiencia de absorción de calor, transmisión y liberación de calor, y deformación flexible combinada con aletas.
