تبريد الأجهزة الالكترونية ذات التدفق الحراري العالي باستخدام السيفون الحراري ثنائي الطور

المـلخـص

تم
بناء نظام تبريد في المختبر للأجهزة الالكترونية ذات التدفق الحراري
العالي باستخدام السيفون الحراري ثنائي الطور، حيث تم فحصه تحت ظروف
وأوضاع تشغيلية مختلفة .

الدراسة
عبارة عن تجارب عملية في المشغل تم من خلالها دراسة معامل الانتقال
الحراري، الفرق في درجة الحرارة بين المبخر ووسيط التبريد داخل قنوات
المبخر، معامل الانتقال الحراري الكلي، و المقاومة الحرارية الكلية في
نظام التبريد. تمت التجارب في ظروف وأوضاع مختلفة؛ حيث تم استخدام ضغوط
مختلفة، نوعين مختلفين من وسائط التبريد R134a و R22، تصميمين مختلفين
للمبخر، استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الحر و الجبري لتحريك الهواء
الملامس للمكثف. كمية التدفق الحراري ووسيط التبريد من العوامل التي يتم
تغيرها ومعايرتها في النظام .

أُستنتج
أن معامل الانتقال الحراري يزداد بعلاقة خطية تقريبية مع الزيادة في
الحِمْل الحراري المطبق على المبخر و كذلك مع الزيادة في الضغط، ووجد أيضا
انه يعتمد بشكل كبير على نوع وسيلة التبريد حيث أن R134a أبدى فعالية أعلى
من R22. معامل الانتقال الحراري اكبر في حالة استخدام طريقة الحَمْل
الحراري الحر للتكثيف عنه في حالة استخدام الحَمْل الحراري الجبري لنفس
الحِمْل الحراري، بينما وجد أن معامل الانتقال الحراري الكلي في النظام في
حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الجبري للتكثيف اكبر منه في حالة
استخدام الحَمْل الحراري الحر. معامل الانتقال الحراري يعتمد بشكل كبير
على تصميم المبخر و بشكل خاص على أقطار القنوات.

وجد
أن معامل الانتقال الحراري في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الحر
يساوي 27kW/m².˚C, 3.7kW/m².˚C باستخدام R134a وR22 على حِمْل حراري 115W
على الترتيب. بينما وجد أن معامل الانتقال الحراري في حالة استخدام وسيلة
الحَمْل الحراري الجبري يساوي 2.4kW/m².˚C, 1.6kW/m².˚C باستخدام R134a
وR22 , بالترتيب على حِمْل حراري 450W. وجد كذلك أن معامل الانتقال
الحراري الكلي في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الجبري يساوي
9.4kW/m².˚Cعلى حِمْل حراري 415W بينما كان 1.08kW/m².˚C على حِمْل
حراري 115W في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الحر.

وجد
أن الفرق في درجة حرارة المبخر ودرجة حرارة الإشباع لوسيلة التبريد يعتمد
على الحِمْل الحراري، الضغط داخل النظام، وكذلك نوع وسيلة التبريد، حيث
وجد الفرق في درجة الحرارة في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الحر لا
يتجاوز 1˚C و يتجاوز 8˚C باستخدام R134a وR22, على الترتيب على حِمْل
حراري 100W.

درجة
حرارة المبخر عند استخدام R134a كانت 94˚C على حِمْل حراري 155W و 44˚C
على حِمْل حراري 414W في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الحر و
الجبري، على الترتيب. بينما عند استخدام R22 كانت درجة حرارة المبخر 80˚C
على حِمْل حراري 115W و 40˚C على حِمْل حراري 450W في حالة استخدام وسيلة
الحَمْل الحراري الحر و الجبري، على الترتيب.

المقاومة
الحرارية الكلية للنظام تنقص بعلاقة خطية إلى حد ما مع الزيادة في الحِمْل
الحراري بغض النظر عن نوع وسيلة التبريد المستخدمة. علاوة على ذلك، وجد أن
المقاومة الحرارية الكلية اقل بكثير في حالة استخدام وسيلة الحَمْل
الحراري الجبري عنه في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الحر للتكثيف.

تم
حساب قيمة المقاومة الحرارية الكلية في حالة استخدام وسيلة الحَمْل
الحراري الحر للتكثيف فوجدت تساوي 0.47˚C/W على حِمْل حراري 155.6W و
0.53˚C/W على حِمْل حراري 115W باستخدام R134a وR22 , بالترتيب. بينما
في حالة استخدام وسيلة الحَمْل الحراري الجبري للتكثيف، وجد ان المقاومة
الحرارية الكلية تساوي 0.056˚C/W على حِمْل حراري 414W و 0.044˚C/W على
حِمْل حراري 417W باستخدام R134a وR22 , بالترتيب
حمل الملف الكامل