Алюминиевые двухфазные теплотранспортные системы с разделением потоков пара и жидкости для энергоэффективных технологий

Проведено сравнение конструкций теплообменников с гладкостенными алюминиевыми канавчатыми тепловыми трубами (АКТТ) с диаметром 8 мм и оребренных АКТТ с внешним диаметром 43 мм. Применение гладкостенных АКТТ, с одной стороны, приводит к большему их количеству в теплообменнике по сравнению с оребренной АКТТ, но, с другой стороны, приводит к меньшему перепаду давления в каналах. На основе экспериментальных данных получены зависимости для расчета коэффициентов теплообмена и аэродинамического сопротивления для теплообменника с гладкостенными АКТТ.
Приведены схемные решения построения систем охлаждения светодиодных осветительных приборов с использованием АКТТ. Результаты экспериментальных исследований различных макетов АКТТ и систем охлаждения на их основе показали:
а. использования в каркасе светильника пяти АКТТ позволяет отвести от светодиодных модулей суммарный тепловой поток до 500 Вт при коэффициенте полезного действия мощных светодиодов в среднем 75%, это эквивалентно электрической мощности, потребляемой прибором, 665 Вт б. АКТТ с теплоносителем аммиак могут передавать тепловую мощность более 250 Вт; имеют температурный перепад не более 7оС при электрической мощности 200 Вт на каждую АКТТ; при подводимой мощности 40 Вт, температурный перепад снижается до 2,5оС; в. при использовании в конструкции АКТТ как радиатора (по типу «паровая камера») в качестве теплоносителя пентан, работа системы охлаждения в вертикальном положении характеризуется минимальными характеристиками перепада температур между зонами подвода и отвода тепла; в стационарном режиме такой перепад составляет 2 ± 0,5 °С; светильник с системой охлаждения с АКТТ удовлетворяет требованиям к температурному режиму работы светодиодов при суммарной тепловой мощности 196 Вт данная система охлаждения имеет существенный запас по допустимой температуре, как для условий вертикального расположения (до 15оС), так и под углом 45° к горизонту (до 10оС). Приведенные схемные решения применения АКТТ в системах обеспечения тепловых режимов радиоэлектронной аппаратуры. Приведенные примеры и результаты экспериментальных исследований различных конструкций АКТТ для различных условий их применения. Такие АКТТ могут функционировать в диапазоне температур от -40оС до + 210оС и обеспечивать передачу тепловой мощности более 250 Вт на одну АКТТ.