Алюмінієві двофазні теплотранспортні системи з розділенням потоків пари та рідини для енергоефективних технологій

Проведено порівняння конструкцій теплообмінників з гладкостінними алюмінієвими канавчатими тепловими трубами (АКТТ) з діаметром 8 мм та оребреними АКТТ із зовнішнім діаметром 43 мм. Застосування гладкостінних АКТТ, з одного боку, призводить до більшої їх кількості в теплообміннику в порівнянні з оребреними АКТТ, але, з іншого боку, призводить до меншого перепаду тиску в каналах. На основі експериментальних даних отримані залежності для розрахунку коефіцієнтів теплообміну та аеродинамічного опору для теплообмінника з гладкостінними АКТТ.
Наведені схемні рішення побудови систем охолодження світлодіодних освітлювальних приладів з використанням АКТТ. Результати експериментальних досліджень різних макетів АКТТ та систем охолодження на їх основі показали:
а. використання в каркасі освітлювального приладу п’яти АКТТ дозволяє відвести від світлодіодних модулів сумарний тепловий потік до 500 Вт; при коефіцієнті корисної дії потужних світлодіодів в середньому 75%, це еквівалентно електричній потужності, що споживається приладом, 665 Вт;
б. АКТТ з теплоносієм аміак можуть передавати теплову потужність понад 250 Вт; мають температурний перепад не більше 7оС при електричній потужності 200 Вт на кожну АКТТ; при потужності, що підводиться 40 Вт, температурний перепад знижується до 2,5оС;
в. при використанні в конструкції АКТТ як радіатора (по типу «парова камера») в якості теплоносія пентан, робота системи охолодження у вертикальному положенні характеризується мінімальними характеристиками перепаду температур між зонами підведення і відведення тепла; у стаціонарному режимі такий перепад складає 2 ± 0,5°С; світильник з системою охолодження з АКТТ задовольняє вимогам до температурного режиму роботи світлодіодів при сумарній тепловій потужності 196 Вт; дана система охолодження має істотний запас по допустимій температурі, як для умов вертикального розташування (до 15оС), так і під кутом 45° до горизонту (до 10оС).
Наведені схемні рішення застосування АКТТ в системах забезпечення теплових режимів радіоелектронної апаратури. Наведені приклади та результати експериментальних досліджень різних конструкцій АКТТ для різних умов їх застосування. Такі АКТТ можуть функціонувати в діапазоні температур від –400С до +2100С та забезпечувати передачу теплової потужності більше ніж 250 Вт на одну АКТТ.