จะเข้าใจวิธีการทำงานของหม้อน้ำได้อย่างไร

นำความร้อนออกจากหม้อน้ำ กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับการไล่ระดับอุณหภูมิของหม้อน้ำและของเหลวที่ใช้งาน โดยทั่วไปจะเป็นอากาศหรือของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า (เช่น น้ำ) สารทำงานไหลผ่านพื้นผิวของหม้อน้ำความร้อน และใช้การแพร่กระจายและการพาความร้อนเพื่อนำความร้อนออกจากพื้นผิวและสู่สภาพแวดล้อมโดยรอบ ขั้นตอนนี้อาศัยการไล่ระดับอุณหภูมิอีกครั้งเพื่อขจัดความร้อนออกจากหม้อน้ำ

ดังนั้นหากอุณหภูมิโดยรอบไม่ต่ำกว่าหม้อน้ำ การพาความร้อนและการกระจายความร้อนในภายหลังจะไม่เกิดขึ้น ขั้นตอนนี้ยังเป็นจุดที่พื้นที่ผิวรวมของหม้อน้ำจะเหมาะสมที่สุดอีกด้วย พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ทำให้มีพื้นที่เพิ่มขึ้นสำหรับการแพร่กระจายความร้อนและการพาความร้อนที่จะเกิดขึ้น

หม้อน้ำแบบแอคทีฟและพาสซีฟ หม้อน้ำมักใช้ในการกำหนดค่าแบบแอคทีฟ พาสซีฟ หรือไฮบริด พาสซีฟเรดิเอเตอร์อาศัยการพาความร้อนตามธรรมชาติ ซึ่งหมายถึงการใช้เพียงการลอยตัวของอากาศร้อนเพื่อสร้างการไหลเวียนของอากาศทั่วทั้งระบบหม้อน้ำ ระบบเหล่านี้มีข้อได้เปรียบเนื่องจากไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเสริมหรือระบบควบคุมเพื่อขจัดความร้อนออกจากระบบ อย่างไรก็ตาม พาสซีฟเรดิเอเตอร์ไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับแอคทีฟเรดิเอเตอร์ในการถ่ายเทความร้อนจากระบบ

- หม้อน้ำแบบแอคทีฟใช้อากาศบังคับเพื่อเพิ่มการไหลของของไหลผ่านบริเวณที่ร้อน ลมบังคับมักเกิดจากการเคลื่อนที่ของพัดลม เครื่องเป่าลม หรือแม้แต่วัตถุทั้งหมด ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ของรถจักรยานยนต์ถูกระบายความร้อนด้วยอากาศตามแผงระบายความร้อนที่ออกแบบในเครื่องยนต์ ตัวอย่างของพัดลมที่ผลิตอากาศบังคับผ่านหม้อน้ำคือพัดลมในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของคุณที่จะเปิดหลังจากที่คอมพิวเตอร์ของคุณร้อน พัดลมจะบังคับอากาศผ่านหม้อน้ำ ซึ่งช่วยให้อากาศที่ไม่ร้อนผ่านพื้นผิวหม้อน้ำได้มากขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการไล่ระดับความร้อนโดยรวมของระบบหม้อน้ำ และปล่อยให้ความร้อนออกจากทั้งระบบมากขึ้น

1: การนำความร้อนด้วยทองแดงบริสุทธิ์ (อลูมิเนียมบริสุทธิ์): ประสิทธิภาพการนำความร้อนด้วยวิธีนี้ค่อนข้างต่ำ แต่โครงสร้างเรียบง่าย ราคาถูก หม้อน้ำเดิมหลายตัวอยู่ในลักษณะนี้

2: ท่อทองแดงการนำความร้อน: หรือปัจจุบันเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด ท่อทองแดงของมันคือกลวง ซึ่งเต็มไปด้วยของเหลวการนำความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ของเหลวที่ด้านล่างของท่อทองแดงจะระเหยเพื่อดูดซับความร้อน ความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังครีบระบายความร้อนหลังจากอุณหภูมิลดลงจนควบแน่นเป็นของเหลวไหลกลับมายังก้นท่อทองแดง ดังนั้น วงจรประสิทธิภาพการนำความร้อนจึงสูงมาก ดังนั้น หม้อน้ำส่วนใหญ่ตอนนี้จึงเป็นแบบนี้ .

3: น้ำ: นั่นคือเรามักพูดว่าการระบายความร้อนด้วยน้ำแบ่งออกเป็นการระบายความร้อนด้วยน้ำแบบบูรณาการและการระบายความร้อนด้วยน้ำแบบแยก มันเป็นน้ำที่จะระบายความร้อนของ CPU ออกไป จากนั้นพัดลมที่มีอุณหภูมิสูงจะถูกเป่าออกไปเมื่อ ผ่านแถวเย็นโค้ง (โครงสร้างคล้ายหม้อน้ำที่บ้าน) แล้วกลายเป็นน้ำเย็นและหมุนเวียนอีกครั้ง

ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน: ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนเป็นกุญแจสำคัญในการกระจายความร้อน และมีปัจจัยสี่ประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

1: จำนวนและความหนาของท่อความร้อน: ยิ่งจำนวนท่อความร้อนมากเท่าไรก็ยิ่งดี โดยทั่วไป 2, 4 เพียงพอ 6 ขึ้นไปเป็นหม้อน้ำระดับไฮเอนด์ ท่อทองแดงยิ่งหนายิ่งดี

หม้อน้ำ เราได้ยินมากขึ้นทุกวันแต่ก็เข้าใจด้วย แต่ไม่รู้ว่าหม้อน้ำท่อความร้อนเคยได้ยินมาเหมือนกันหรือเปล่า? หม้อน้ำท่อความร้อนทำงานอย่างไร? บทความนี้รวบรวมข้อมูลบางอย่างที่จะแบ่งปันกับคุณ ฉันหวังว่าจะเป็นประโยชน์กับคุณ

หลักการของหม้อน้ำท่อความร้อน

หม้อน้ำท่อความร้อนเป็นส่วนประกอบเทียมชนิดหนึ่งที่มีการถ่ายเทความร้อนได้ดีเยี่ยม ท่อความร้อนที่ใช้กันทั่วไปประกอบด้วยสามส่วน: ตัวเครื่องหลักเป็นท่อโลหะปิด มีสื่อการทำงานและโครงสร้างเส้นเลือดฝอยจำนวนเล็กน้อยอยู่ภายใน และต้องแยกอากาศและเศษอื่น ๆ ในท่อออก ท่อความร้อนทำงานโดยใช้หลักการทางฟิสิกส์สามประการ:

(1) ในสถานะสุญญากาศ จุดเดือดของของเหลวจะลดลง

(2) ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอของสารชนิดเดียวกันนั้นสูงกว่าความร้อนสัมผัสได้มาก

⑶ แรงดูดของโครงสร้างเส้นเลือดฝอยที่มีรูพรุนบนของเหลวสามารถทำให้ของเหลวไหลได้

หลักการทำงานของหม้อน้ำคือความร้อนถูกสร้างขึ้นจากอุปกรณ์ทำความร้อนและส่งผ่านไปยังหม้อน้ำแล้วไปยังอากาศและสารอื่นๆ ซึ่งความร้อนจะถูกถ่ายโอนผ่านการถ่ายเทความร้อนในอุณหพลศาสตร์ การถ่ายเทความร้อนส่วนใหญ่ประกอบด้วยการนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน เช่น เมื่อวัสดุสัมผัสกับวัสดุตราบใดที่อุณหภูมิมีความแตกต่าง การถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นจนกว่าอุณหภูมิจะเท่ากันทุกที่

แผ่นโลหะที่ใช้กระจายความร้อน มักติดตั้งบนหม้อน้ำของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือเครื่องจักร เช่น รถยนต์ สามารถถ่ายเทความร้อนจากแหล่งความร้อนสู่อากาศโดยการเพิ่มพื้นที่ผิวเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการกระจายความร้อน

1. แผ่นระบายความร้อนคืออะไร

แผงระบายความร้อนเป็นวัตถุคล้ายแผ่นที่ทำจากโลหะซึ่งมีโครงสร้างคล้ายปีกขนาดเล็กจำนวนมากที่สามารถเพิ่มพื้นที่ผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน โดยปกติจะใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น หม้อน้ำและพัดลม เพื่อช่วยควบคุมอุณหภูมิ

2. หลักการทำงานของแผงระบายความร้อน

หลักการทำงานของแผงระบายความร้อนจะขึ้นอยู่กับหลักการถ่ายเทความร้อน กล่าวคือ การถ่ายเทความร้อนจะต้องอาศัยวัสดุระบายความร้อนและสื่อถ่ายเทความร้อน ตัวระบายความร้อนนั้นทำจากโลหะที่นำความร้อน ถ่ายโอนแหล่งความร้อนที่ติดอยู่กับหม้อน้ำหรืออุปกรณ์ทำความเย็นอื่น ๆ ไปที่นั่น และถ่ายเทความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมผ่านพื้นที่ผิวสูง ในขณะเดียวกันด้วยความเร็วที่เหมาะสมก็สามารถเร่งการถ่ายเทความร้อนได้โดยการบังคับก๊าซผ่านแผงระบายความร้อน

3. ประเภทของแผ่นระบายความร้อน

แผงระบายความร้อนมีหลายประเภท โดยแบ่งตามรูปร่าง วัสดุ และโครงสร้างเป็นหลัก จากมุมมองของรูปร่าง แผงระบายความร้อนสามารถแบ่งออกเป็นสี่เหลี่ยม สี่เหลี่ยม รูปหลายเหลี่ยมปกติ และรูปร่างอื่น ๆ ในแง่ของวัสดุ สามารถใช้อลูมิเนียม ทองแดง โลหะผสมแมกนีเซียม และวัสดุอื่น ๆ ที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีได้ จากมุมมองเชิงโครงสร้าง ตัวระบายความร้อนคุณภาพสูงมักจะได้รับการออกแบบในรูปแบบของครีบ กระแทก และรูปแบบพิเศษอื่น ๆ เพื่อเพิ่มพื้นที่กระจายความร้อนได้ดีขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน

4. ฟังก์ชั่นของแผ่นระบายความร้อน

แผงระบายความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่ต้องการการกระจายความร้อน เครื่องยนต์ยานยนต์ และอุปกรณ์เครื่องจักรกลอื่นๆ เช่น หม้อน้ำ CPU, หม้อน้ำ GPU, หม้อน้ำหลอดไฟ LED, หม้อน้ำรถยนต์ และอื่นๆ หน้าที่หลักคือกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นผ่านพื้นผิวของแผ่นระบายความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมภายนอก เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนไม่สูงเกินไปในระหว่างการทำงานปกติ และยังช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อีกด้วย .

ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำทั่วไปจะต้องมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้: บล็อกน้ำหล่อเย็น, สารหมุนเวียน, ปั๊ม, ท่อ และถังเก็บน้ำหรือตัวแลกเปลี่ยนความร้อน บล็อกระบายความร้อนด้วยน้ำคือบล็อกโลหะที่มีช่องน้ำภายใน ทำจากทองแดงหรืออะลูมิเนียม ซึ่งจะสัมผัสกับ CPU และจะดูดซับความร้อนจาก CPU ของเหลวหมุนเวียนจะไหลในท่อหมุนเวียนโดยการกระทำของปั๊ม และหากของเหลวนั้นเป็นน้ำ เราก็มักเรียกว่าระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ของเหลวที่ดูดซับความร้อนของ CPU จะไหลออกจากบล็อกระบายความร้อนด้วยน้ำบน CPU และของเหลวที่หมุนเวียนเย็นตัวใหม่จะยังคงดูดซับความร้อนของ CPU ต่อไป ท่อน้ำเชื่อมต่อกับปั๊ม บล็อกหล่อเย็นน้ำ และถังเก็บน้ำ โดยมีหน้าที่ให้ของเหลวหมุนเวียนไหลเวียนในช่องปิดโดยไม่รั่วไหล เพื่อให้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถทำงานได้ตามปกติ ถังเก็บน้ำใช้เก็บของเหลวหมุนเวียน และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่คล้ายกับแผงระบายความร้อน ของเหลวหมุนเวียนจะถ่ายเทความร้อนไปยังแผงระบายความร้อนที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ และพัดลมบนแผงระบายความร้อนจะดึงความร้อนออกจากอากาศที่เข้ามา

สาระสำคัญของการกระจายความร้อนด้วยการระบายความร้อนด้วยน้ำและการกระจายความร้อนด้วยอากาศจะเหมือนกัน แต่การระบายความร้อนด้วยน้ำใช้ของเหลวหมุนเวียนเพื่อถ่ายเทความร้อนของ CPU จากบล็อกระบายความร้อนด้วยน้ำไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน จากนั้นจึงกระจายความร้อน โดยแทนที่ โลหะที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือท่อความร้อนของการกระจายความร้อนด้วยอากาศซึ่งส่วนแลกเปลี่ยนความร้อนเกือบจะลอกเลียนแบบหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศ ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำมีสองลักษณะ: ความร้อนของ CPU ที่สมดุลและการทำงานของเสียงรบกวนต่ำ เนื่องจากความจุความร้อนจำเพาะของน้ำมีขนาดใหญ่มากจึงสามารถดูดซับความร้อนได้จำนวนมากและรักษาอุณหภูมิไว้ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญอุณหภูมิของ CPU ในระบบระบายความร้อนด้วยน้ำสามารถควบคุมได้ดีการทำงานอย่างกะทันหันจะไม่ทำให้เกิด การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในอุณหภูมิภายในของ CPU เนื่องจากพื้นที่ผิวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นจึงต้องใช้พัดลมความเร็วต่ำเท่านั้นในการทำความร้อนจึงให้ผลดี ดังนั้นการระบายความร้อนด้วยน้ำส่วนใหญ่จะใช้พัดลมความเร็วต่ำ นอกจากนี้ เสียงการทำงานของปั๊มโดยทั่วไปยังไม่ค่อยชัดเจนนัก ดังนั้น ระบบระบายความร้อนโดยรวมจึงเงียบมากเมื่อเทียบกับระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ

จากการศึกษาวัสดุอ้างอิงสำหรับรถยนต์รุ่นเล็ก พบว่าหม้อน้ำรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียม และท่อน้ำและแผงระบายความร้อนส่วนใหญ่เป็นอลูมิเนียม ท่อน้ำอลูมิเนียมทำเป็นรูปทรงแบน ครีบเป็นลอน เน้นประสิทธิภาพการกระจายความร้อน ทิศทางการติดตั้งตั้งฉากกับทิศทางการไหลของอากาศ และความต้านทานลมมีขนาดเล็กเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำความเย็นสูงสุด ของเหลวป้องกันการแข็งตัวจะไหลเข้าสู่แกนหม้อน้ำ และตัวอากาศจะไหลออกจากแกนหม้อน้ำ สารป้องกันการแข็งตัวที่ร้อนจะเย็นเพราะมันแผ่ความร้อนไปยังตัวอากาศ และตัวอากาศเย็นจะอุ่นขึ้นเพราะมันดูดซับความร้อนที่แผ่ออกมาจากสารป้องกันการแข็งตัว และตระหนักถึงการกระจายความร้อนตลอดทั้งวงจร

เนื่องจากหม้อน้ำรถยนต์ไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของระบบระบายความร้อนเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยน้ำในรถยนต์ และด้วยการพัฒนาของตลาดรถยนต์ของจีนที่กว้างขวางมากขึ้นเรื่อยๆ หม้อน้ำรถยนต์ไฟฟ้าจึงกำลังพัฒนาไปในทิศทางที่มีน้ำหนักเบา คุ้มค่า และสะดวก . ปัจจุบันจุดเน้นของหม้อน้ำรถยนต์ไฟฟ้าในประเทศ ได้แก่ ประเภท DC และประเภทการไหลข้าม โครงสร้างของแกนเครื่องทำความร้อนสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือประเภทแผ่นท่อและประเภทสายพานท่อ แกนกลางของหม้อน้ำแบบท่อประกอบด้วยท่อระบายความร้อนบางๆ และครีบจำนวนหนึ่ง ท่อทำความเย็นมีส่วนตัดเป็นวงกลมแบนเพื่อลดแรงต้านของอากาศและเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อน

การแนะนำหลักการทำงานของหม้อน้ำ: ฟังก์ชั่น

เมื่อคุณสตาร์ทรถ ความร้อนที่เกิดขึ้นจะเพียงพอที่จะทำลายตัวรถเองได้ ส่งผลให้มีการติดตั้งระบบระบายความร้อนในรถยนต์เพื่อป้องกันความเสียหายและรักษาเครื่องยนต์ให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิปานกลาง หม้อน้ำเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบทำความเย็น ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องเครื่องยนต์จากความเสียหายที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป หลักการของหม้อน้ำคือการลดอุณหภูมิของสารป้องกันการแข็งตัวของเครื่องยนต์ในหม้อน้ำผ่านตัวอากาศเย็น แผงระบายความร้อนประกอบด้วยโครงสร้างหลักสองโครงสร้าง แผงระบายความร้อนประกอบด้วยท่อแบนขนาดเล็กและรางน้ำล้น (อยู่ที่ด้านบน ด้านล่าง หรือด้านข้างของแผงระบายความร้อน)

บทบาทของหม้อน้ำรถยนต์ในอุปกรณ์รถยนต์ไม่จำเป็นต้องง่ายเหมือนกับการกระจายความร้อนเท่านั้น ที่นี่เพื่อเตือนคุณเมื่อทำความสะอาดฝาครอบคอนเดนเซอร์ของถังเก็บน้ำด้วยปืนฉีดน้ำแรงดันสูงอย่ารีบไปที่เครื่องยนต์ เนื่องจากปัจจุบันรถยนต์ทุกคันใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีคอมพิวเตอร์เครื่องยนต์ คอมพิวเตอร์เกียร์ คอมพิวเตอร์จุดระเบิด และเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ต่างๆ ในห้องเครื่อง หากล้างด้วยปืนฉีดน้ำแรงดันสูงอาจเกิดการลัดวงจรซึ่งอาจทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องยนต์เสียหายได้