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Gestión térmica (electrónica)

Disipador de calor de aletas rectas de 60 × 60 × 10 mm con un perfil térmico y trayectorias de flujo de convección forzada animadas y giratorias desde un ventilador tubular axial, predichas mediante un paquete de análisis CFD .
Disipador de calor radial con perfil térmico y trayectorias de flujo de convección forzada en remolino (mediante análisis CFD)
Disipador de calor de aleta de pasador con perfil térmico y trayectorias de flujo de convección diónica (mediante análisis CFD)
Disipador de calor en una computadora de estación de trabajo
Impresión artística de un disipador de calor de una placa base , representada con POVRay
Enfriador termoeléctrico de convección libre (enfriador Peltier) con contornos de temperatura de la superficie del disipador de calor y trayectorias de flujo de aire más cálido ascendente y de aire más frío descendente, predichas mediante un paquete de análisis CFD .
Disipador de calor de CPU con ventilador adjunto
Un disipador de calor (aluminio) que incorpora un tubo de calor (cobre)

Todos los dispositivos y circuitos electrónicos generan un exceso de calor y, por lo tanto, requieren gestión térmica para mejorar la confiabilidad y evitar fallas prematuras . La cantidad de calor producido es igual a la entrada de energía , si no hay otras interacciones energéticas. [1] Existen varias técnicas para enfriar, incluidos varios estilos de disipadores de calor , refrigeradores termoeléctricos , sistemas y ventiladores de aire forzado , tubos de calor y otros. En casos de temperaturas ambientales extremadamente bajas, puede que sea necesario calentar los componentes electrónicos para lograr un funcionamiento satisfactorio. [2]

Descripción general

Resistencia térmica de los dispositivos.

Generalmente se cita como la resistencia térmica desde la unión hasta la carcasa del dispositivo semiconductor . Las unidades son °C/W. Por ejemplo, un disipador de calor con una potencia nominal de 10 °C/W se calentará 10 °C más que el aire circundante cuando disipe 1 vatio de calor. Por lo tanto, un disipador de calor con un valor de °C/W bajo es más eficiente que un disipador de calor con un valor de °C/W alto. [3] Dados dos dispositivos semiconductores en el mismo paquete, una unión más baja a la resistencia ambiental (R θJ-C ) indica un dispositivo más eficiente. Sin embargo, al comparar dos dispositivos con diferentes resistencias térmicas de paquete sin troquel (por ejemplo, DirectFET MT frente a PQFN de 5x6 mm), sus valores de resistencia de unión a ambiente o de unión a caja pueden no correlacionarse directamente con sus eficiencias comparativas. Diferentes paquetes de semiconductores pueden tener diferentes orientaciones de matriz, diferentes masas de cobre (u otro metal) que rodean la matriz, diferentes mecanismos de fijación de la matriz y diferentes espesores de moldeo, todo lo cual podría producir valores de resistencia de unión a caja o de unión a ambiente significativamente diferentes, y podría oscureciendo así las cifras generales de eficiencia.

Constantes de tiempo térmicas

La masa térmica de un disipador de calor se puede considerar como un condensador (que almacena calor en lugar de carga) y la resistencia térmica como una resistencia eléctrica (que da una medida de qué tan rápido se puede disipar el calor almacenado). Juntos, estos dos componentes forman un circuito RC térmico con una constante de tiempo asociada dada por el producto de R y C. Esta cantidad se puede utilizar para calcular la capacidad dinámica de disipación de calor de un dispositivo, de forma análoga al caso eléctrico. [4]

Material de interfaz térmica

Se utiliza un material de interfaz térmica o masilla (también conocido como TIM ) para llenar los espacios entre las superficies de transferencia térmica , como entre microprocesadores y disipadores de calor , con el fin de aumentar la eficiencia de la transferencia térmica . Tiene un valor de conductividad térmica más alto en la dirección Z que en la dirección xy.

Aplicaciones

Computadoras personales

Debido a los recientes avances tecnológicos y al interés público, el mercado minorista de disipadores de calor ha alcanzado un máximo histórico. A principios de la década de 2000, se produjeron CPU que emitían cada vez más calor que antes, lo que aumentó los requisitos de sistemas de refrigeración de calidad.

El overclocking siempre ha significado mayores necesidades de enfriamiento, y los chips inherentemente más calientes significaron más preocupaciones para los entusiastas. Los disipadores de calor eficientes son vitales para los sistemas informáticos overclockeados porque cuanto mayor sea la velocidad de enfriamiento de un microprocesador, más rápido podrá funcionar la computadora sin inestabilidad; Generalmente, una operación más rápida conduce a un mayor rendimiento. Muchas empresas ahora compiten para ofrecer el mejor disipador de calor para los entusiastas del overclocking de PC . Entre los principales fabricantes de disipadores de calor del mercado de accesorios se incluyen: Aero Cool, Foxconn , Thermalright , Thermaltake , Swiftech y Zalman . [ cita necesaria ]

Soldadura

A veces se utilizaban disipadores de calor temporales al soldar placas de circuito, evitando que el calor excesivo dañara los sensibles componentes electrónicos cercanos. En el caso más sencillo, esto significa sujetar parcialmente un componente mediante una pesada pinza de cocodrilo de metal o una abrazadera similar. Los dispositivos semiconductores modernos, que están diseñados para ensamblarse mediante soldadura por reflujo , generalmente pueden tolerar temperaturas de soldadura sin sufrir daños. Por otro lado, los componentes eléctricos, como los interruptores de láminas magnéticos , pueden funcionar mal si se exponen a soldadores de mayor potencia, por lo que esta práctica todavía se utiliza mucho. [5]

Baterías

En la batería utilizada para vehículos eléctricos, el rendimiento nominal de la batería generalmente se especifica para temperaturas de trabajo en el rango de +20 °C a +30 °C; Sin embargo, el rendimiento real puede variar sustancialmente si la batería funciona a temperaturas más altas o, especialmente, más bajas, por lo que algunos coches eléctricos disponen de calefacción y refrigeración para sus baterías. [6]

Metodologías

Disipadores de calor

Los disipadores de calor se utilizan ampliamente en electrónica y se han vuelto esenciales para la microelectrónica moderna. En el uso común, es un objeto metálico que se pone en contacto con la superficie caliente de un componente electrónico , aunque en la mayoría de los casos, un material de interfaz térmica delgada media entre las dos superficies. Los microprocesadores y los semiconductores de manejo de energía son ejemplos de productos electrónicos que necesitan un disipador de calor para reducir su temperatura mediante el aumento de la masa térmica y la disipación de calor (principalmente por conducción y convección y, en menor medida, por radiación ). Los disipadores de calor se han vuelto casi esenciales para los circuitos integrados modernos como microprocesadores , DSP , GPU y más.

Un disipador de calor generalmente consta de una estructura metálica con una o más superficies planas para garantizar un buen contacto térmico con los componentes que se van a enfriar, y una serie de protuberancias en forma de peine o aletas para aumentar la superficie de contacto con el aire y, por lo tanto, la velocidad de disipación de calor.

A veces se utiliza un disipador de calor junto con un ventilador para aumentar la velocidad del flujo de aire sobre el disipador de calor. Esto mantiene un gradiente de temperatura mayor al reemplazar el aire caliente más rápido que lo haría la convección. Esto se conoce como sistema de aire forzado.

Plato frio

Colocar una placa de metal gruesa conductora, denominada placa fría, como interfaz de transferencia de calor entre una fuente de calor y un fluido que fluye frío (o cualquier otro disipador de calor) puede mejorar el rendimiento de enfriamiento. En tal disposición, la fuente de calor se enfría debajo de la placa gruesa en lugar de enfriarse en contacto directo con el fluido refrigerante. Se muestra que la placa gruesa puede mejorar significativamente la transferencia de calor entre la fuente de calor y el fluido refrigerante al conducir la corriente de calor de manera óptima. Las dos ventajas más atractivas de este método son que no hay potencia de bombeo adicional ni superficie de transferencia de calor adicional, lo que es bastante diferente de las aletas (superficies extendidas).

Principio

Los disipadores de calor funcionan transfiriendo eficientemente energía térmica ("calor") de un objeto a alta temperatura a un segundo objeto a una temperatura más baja y con una capacidad calorífica mucho mayor . Esta rápida transferencia de energía térmica rápidamente pone al primer objeto en equilibrio térmico con el segundo, bajando la temperatura del primer objeto, cumpliendo la función del disipador de calor como dispositivo de enfriamiento. El funcionamiento eficiente de un disipador de calor depende de la rápida transferencia de energía térmica desde el primer objeto al disipador de calor y del disipador de calor al segundo objeto.

El diseño más común de disipador de calor es un dispositivo metálico con muchas aletas. La alta conductividad térmica del metal combinada con su gran superficie da como resultado la rápida transferencia de energía térmica al aire circundante, más frío. Esto enfría el disipador de calor y todo aquello con lo que esté en contacto térmico directo. El uso de fluidos (por ejemplo, refrigerantes en refrigeración) y material de interfaz térmica (en dispositivos electrónicos de refrigeración) garantiza una buena transferencia de energía térmica al disipador de calor. De manera similar, un ventilador puede mejorar la transferencia de energía térmica desde el disipador de calor al aire.

Construcción y materiales

Un disipador de calor generalmente consta de una base con una o más superficies planas y una serie de protuberancias en forma de peine o aletas para aumentar el área de superficie del disipador de calor en contacto con el aire y, por lo tanto, aumentar la tasa de disipación de calor. Si bien un disipador de calor es un objeto estático, un ventilador a menudo ayuda al disipador de calor proporcionando un mayor flujo de aire sobre el disipador de calor, manteniendo así un mayor gradiente de temperatura al reemplazar el aire calentado más rápidamente que lo que logra la convección pasiva por sí sola; esto se conoce como disipador forzado. -Sistema de aire .

Lo ideal es que los disipadores de calor estén fabricados con un buen conductor térmico, como una aleación de plata , oro , cobre o aluminio . El cobre y el aluminio se encuentran entre los materiales más utilizados con este fin en los dispositivos electrónicos. El cobre (401 W/(m·K) a 300 K) es significativamente más caro que el aluminio (237 W/(m·K) a 300 K), pero también es aproximadamente dos veces más eficiente que un conductor térmico . El aluminio tiene la importante ventaja de que puede formarse fácilmente mediante extrusión , lo que posibilita secciones transversales complejas. El aluminio también es mucho más ligero que el cobre y ofrece menos tensión mecánica en los componentes electrónicos delicados. Algunos disipadores de calor fabricados con aluminio tienen un núcleo de cobre como compensación. La superficie de contacto del disipador de calor (la base) debe ser plana y lisa para garantizar el mejor contacto térmico con el objeto que necesita enfriamiento. Con frecuencia se utiliza una grasa térmicamente conductora para garantizar un contacto térmico óptimo; Estos compuestos suelen contener plata coloidal . Además, un mecanismo de sujeción, tornillos o adhesivo térmico sujetan firmemente el disipador de calor al componente, pero específicamente sin presión que aplastaría el componente.

Actuación

El rendimiento del disipador de calor (incluida la convección libre, la convección forzada, el enfriamiento por líquido y cualquier combinación de los mismos) es una función del material, la geometría y el coeficiente general de transferencia de calor de la superficie. Generalmente, el rendimiento térmico del disipador de calor por convección forzada se mejora aumentando la conductividad térmica de los materiales del disipador de calor, aumentando el área de la superficie (normalmente añadiendo superficies extendidas, como aletas o espuma metálica) y aumentando el coeficiente de transferencia de calor del área total (normalmente aumentando la velocidad del fluido, como agregando ventiladores, bombas, etc.).

Las calculadoras de disipadores de calor en línea de empresas como Novel Concepts, Inc. y www.heatsinkcalculator.com [7] pueden estimar con precisión el rendimiento del disipador de calor de convección natural y forzada. Para geometrías de disipadores de calor más complejas, o disipadores de calor con múltiples materiales o múltiples fluidos, se recomienda el análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) (consulte los gráficos en esta página). [ cita necesaria ]

Refrigeración por aire convectivo

Este término describe el enfriamiento del dispositivo mediante las corrientes de convección del aire caliente que se les permite escapar de los límites del componente para ser reemplazado por aire más frío. Dado que el aire caliente normalmente asciende, este método generalmente requiere ventilación en la parte superior o en los lados de la carcasa para que sea efectivo.

Refrigeración por aire forzado

Si se introduce más aire en un sistema del que se bombea (debido a un desequilibrio en el número de ventiladores), esto se denomina flujo de aire "positivo", ya que la presión dentro de la unidad es mayor que la exterior.

Un flujo de aire equilibrado o neutro es el más eficiente, aunque un flujo de aire ligeramente positivo puede provocar una menor acumulación de polvo si se filtra adecuadamente.

Tubos de calor

Una tubería de calor es un dispositivo de transferencia de calor que utiliza la evaporación y condensación de un "fluido de trabajo" o refrigerante de dos fases para transportar grandes cantidades de calor con una diferencia de temperatura muy pequeña entre las interfaces frías y calientes. Un tubo de calor típico consta de un tubo hueco sellado hecho de un metal termoconductor como cobre o aluminio y una mecha para devolver el fluido de trabajo desde el evaporador al condensador. La tubería contiene tanto líquido saturado como vapor de un fluido de trabajo (como agua , metanol o amoníaco ), quedando excluidos todos los demás gases. El tubo de calor más común para la gestión térmica de la electrónica tiene una envoltura y una mecha de cobre, con agua como fluido de trabajo. Se utiliza cobre/metanol si el tubo de calor necesita funcionar por debajo del punto de congelación del agua, y los tubos de calor de aluminio/amoníaco se utilizan para enfriar dispositivos electrónicos en el espacio.

La ventaja de los heatpipes es su gran eficiencia en la transferencia de calor. La conductividad térmica de los heatpipes puede alcanzar los 100.000 W/m K, a diferencia del cobre, que tiene una conductividad térmica de alrededor de 400 W/m K. [8]

Placas de refrigeración Peltier

Placas de enfriamiento Peltier / ˈ p ɛ l t i . / aprovecha el efecto Peltier para crear un flujo de calor entre la unión de dos conductores diferentes de electricidad aplicando una corriente eléctrica. [9] Este efecto se utiliza comúnmente para enfriar componentes electrónicos e instrumentos pequeños. En la práctica, muchas de estas uniones pueden disponerse en serie para aumentar el efecto de la cantidad de calentamiento o enfriamiento requerido.

No hay piezas móviles, por lo que una placa Peltier no requiere mantenimiento. Tiene una eficiencia relativamente baja, por lo que el enfriamiento termoeléctrico se usa generalmente para dispositivos electrónicos, como sensores de infrarrojos, que necesitan funcionar a temperaturas inferiores a la ambiente. Para enfriar estos dispositivos, la naturaleza de estado sólido de las placas Peltier compensa su pobre eficiencia. Las uniones termoeléctricas suelen ser alrededor de un 10% más eficientes que el refrigerador ideal de ciclo Carnot , en comparación con el 40% logrado por los sistemas de ciclo de compresión convencionales.

Refrigeración por aire a chorro sintético

Un chorro sintético se produce mediante un flujo continuo de vórtices que se forman alternando una breve eyección y succión de aire a través de una abertura de modo que el flujo de masa neto sea cero. Una característica única de estos chorros es que están formados enteramente a partir del fluido de trabajo del sistema de flujo en el que se despliegan y pueden producir un impulso neto al flujo de un sistema sin inyección de masa neta al sistema.

Los motores de aire a chorro sintéticos no tienen piezas móviles y, por lo tanto, no requieren mantenimiento. Debido a los altos coeficientes de transferencia de calor, la alta confiabilidad pero los caudales generales más bajos, los motores de aire a chorro sintéticos generalmente se usan a nivel de chip y no a nivel del sistema para enfriamiento. Sin embargo, dependiendo del tamaño y la complejidad de los sistemas, en ocasiones se pueden utilizar para ambos. [ cita necesaria ]

Aceleración de fluido electrostático

Un acelerador de fluido electrostático (EFA) es un dispositivo que bombea un fluido como aire sin partes móviles. En lugar de utilizar aspas giratorias, como en un ventilador convencional, un EFA utiliza un campo eléctrico para impulsar moléculas de aire cargadas eléctricamente. Debido a que las moléculas de aire normalmente tienen carga neutra, el AGE tiene que crear primero algunas moléculas cargadas, o iones. Por lo tanto, hay tres pasos básicos en el proceso de aceleración de un fluido: ionizar las moléculas de aire, usar esos iones para empujar muchas más moléculas neutras en la dirección deseada y luego recapturar y neutralizar los iones para eliminar cualquier carga neta.

El principio básico se comprende desde hace algún tiempo, pero sólo en los últimos años se han visto avances en el diseño y fabricación de dispositivos EFA que pueden permitirles encontrar aplicaciones prácticas y económicas, como en la microrefrigeración de componentes electrónicos.

Desarrollos recientes

Más recientemente, se están investigando materiales de alta conductividad térmica, como el diamante sintético y los disipadores de enfriamiento de arseniuro de boro, para proporcionar una mejor refrigeración. Se ha informado que el arseniuro de boro tiene una alta conductividad térmica y una alta conductancia de límite térmico con transistores de nitruro de galio y, por lo tanto, un mejor rendimiento que las tecnologías de enfriamiento de diamante y carburo de silicio. Por ejemplo, se han realizado investigaciones financiadas por el Departamento de Defensa de EE. UU. utilizando transistores de nitruro de galio de alta densidad de potencia con diamantes sintéticos como conductores térmicos. [10] [11] Además, algunos disipadores de calor están construidos con múltiples materiales con características deseables, como materiales de cambio de fase , que pueden almacenar una gran cantidad de energía debido a su calor de fusión . [ cita necesaria ]

Simulación térmica de electrónica.

Las simulaciones térmicas brindan a los ingenieros una representación visual de la temperatura y el flujo de aire dentro del equipo. Las simulaciones térmicas permiten a los ingenieros diseñar el sistema de refrigeración; optimizar un diseño para reducir el consumo de energía, el peso y el costo; y verificar el diseño térmico para garantizar que no haya problemas cuando se construya el equipo. La mayoría del software de simulación térmica utiliza técnicas de dinámica de fluidos computacional para predecir la temperatura y el flujo de aire de un sistema electrónico.

Diseño

A menudo se requiere simulación térmica para determinar cómo enfriar componentes de manera efectiva dentro de las limitaciones de diseño. La simulación permite diseñar y verificar el diseño térmico del equipo en una etapa muy temprana y durante todo el diseño de las partes electrónicas y mecánicas. Diseñar teniendo en cuenta las propiedades térmicas desde el principio reduce el riesgo de cambios de diseño de última hora para solucionar problemas térmicos.

El uso de la simulación térmica como parte del proceso de diseño permite la creación de un diseño de producto óptimo e innovador que funcione según las especificaciones y cumpla con los requisitos de confiabilidad de los clientes. [12]

Optimizar

Es fácil diseñar un sistema de refrigeración para casi cualquier equipo si hay espacio, potencia y presupuesto ilimitados. Sin embargo, la mayoría de los equipos tendrán una especificación rígida que deja un margen de error limitado. Existe una presión constante para reducir los requisitos de energía, el peso del sistema y el costo de las piezas, sin comprometer el rendimiento o la confiabilidad. La simulación térmica permite experimentar con optimización, como modificar la geometría del disipador de calor o reducir la velocidad del ventilador en un entorno virtual, lo cual es más rápido, más económico y más seguro que los experimentos y mediciones físicos.

Verificar

Tradicionalmente, la primera vez que se verifica el diseño térmico del equipo es después de construir un prototipo. El dispositivo se enciende, quizás dentro de una cámara ambiental, y las temperaturas de las partes críticas del sistema se miden mediante sensores como termopares. Si se descubre algún problema, el proyecto se retrasa mientras se busca una solución. Es posible que sea necesario cambiar el diseño de una PCB o de una pieza del gabinete para solucionar el problema, lo que llevará tiempo y costará una cantidad significativa de dinero. Si se utiliza la simulación térmica como parte del proceso de diseño del equipo, el problema del diseño térmico se identificará antes de construir un prototipo. Solucionar un problema en la etapa de diseño es más rápido y económico que modificar el diseño después de crear un prototipo.

Software

Existe una amplia gama de herramientas de software diseñadas para la simulación térmica de componentes electrónicos que incluyen 6SigmaET, Ansys 'IcePak y Mentor Graphics ' FloTHERM.

Entornos de telecomunicaciones

Se deben tomar medidas de gestión térmica para acomodar equipos de alta liberación de calor en salas de telecomunicaciones. Las técnicas genéricas de enfriamiento suplementario/puntual, así como las soluciones de enfriamiento llave en mano desarrolladas por los fabricantes de equipos, son soluciones viables. Tales soluciones podrían permitir alojar equipos de muy alta liberación de calor en una oficina central que tenga una densidad de calor igual o cercana a la capacidad de enfriamiento disponible del controlador de aire central.

Según Telcordia GR-3028, Gestión térmica en oficinas centrales de telecomunicaciones, la forma más común de enfriar internamente los equipos de telecomunicaciones modernos es utilizar múltiples ventiladores de alta velocidad para crear un enfriamiento por convección forzada. Aunque en el futuro se podrá introducir la refrigeración líquida directa e indirecta, el diseño actual de los nuevos equipos electrónicos está orientado a mantener el aire como medio de refrigeración. [13]

Se requiere un enfoque "holístico" bien desarrollado para comprender los problemas actuales y futuros de gestión térmica. La refrigeración de espacios, por un lado, y la refrigeración de equipos, por otro, no pueden verse como dos partes aisladas del desafío térmico general. El objetivo principal del sistema de distribución de aire de una instalación de equipos es distribuir aire acondicionado de tal manera que los equipos electrónicos se enfríen de manera efectiva. La eficiencia general de enfriamiento depende de cómo el sistema de distribución de aire mueve el aire a través de la sala de equipos, cómo el equipo mueve el aire a través de los marcos del equipo y cómo estos flujos de aire interactúan entre sí. Los altos niveles de disipación de calor dependen en gran medida de una integración perfecta de los diseños de refrigeración de equipos y de refrigeración de habitaciones.

Las soluciones medioambientales existentes en las instalaciones de telecomunicaciones tienen limitaciones inherentes. Por ejemplo, la mayoría de las oficinas centrales maduras tienen espacio limitado disponible para grandes instalaciones de conductos de aire que se requieren para enfriar salas de equipos con alta densidad de calor. Además, si se produce un corte de refrigeración, se desarrollan rápidamente gradientes de temperatura pronunciados; esto ha sido bien documentado mediante modelos informáticos y mediciones y observaciones directas. Aunque es posible que existan sistemas de respaldo ambiental, hay situaciones en las que no ayudarán. En un caso reciente, el equipo de telecomunicaciones de una importante oficina central se sobrecalentó y los servicios críticos se vieron interrumpidos por un cierre completo de refrigeración iniciado por una falsa alarma de humo.

Un obstáculo importante para una gestión térmica eficaz es la forma en que se informan actualmente los datos sobre la liberación de calor. Los proveedores generalmente especifican la liberación máxima de calor (placa de identificación) del equipo. En realidad, la configuración del equipo y la diversidad del tráfico darán como resultado cifras de liberación de calor significativamente menores.

Clases de enfriamiento de equipos

Como se indica en GR-3028, la mayoría de los entornos de equipos mantienen pasillos delanteros fríos (mantenimiento) y pasillos traseros calientes (cableado), donde el suministro de aire frío se entrega a los pasillos delanteros y el aire caliente se elimina de los pasillos traseros. Este esquema proporciona múltiples beneficios, incluida una refrigeración eficaz del equipo y una alta eficiencia térmica.

En la clase de refrigeración de habitaciones tradicional utilizada por la mayoría de los proveedores de servicios, la refrigeración de equipos se beneficiaría de las ubicaciones de entrada y salida de aire que ayudan a mover el aire desde el pasillo delantero al pasillo trasero. Sin embargo, el patrón tradicional de adelante hacia abajo hacia arriba-posterior ha sido reemplazado en algunos equipos por otros patrones de flujo de aire que pueden no garantizar una refrigeración adecuada del equipo en áreas de alta densidad de calor.

Una clasificación de equipos (estantes y gabinetes) en clases de enfriamiento de equipos (EC) sirve para clasificar el equipo con respecto a las ubicaciones de entrada de aire de enfriamiento y salida de aire caliente, es decir, los esquemas o protocolos de flujo de aire del equipo.

La sintaxis EC-Class proporciona un "lenguaje común" flexible e importante. Se utiliza para desarrollar objetivos de liberación de calor (HRT), que son importantes para la confiabilidad de la red, la planificación de equipos y espacio y la planificación de la capacidad de la infraestructura. Los HRT tienen en cuenta las limitaciones físicas del medio ambiente y los criterios de referencia ambientales, incluida la capacidad del flujo de aire de suministro, la difusión de aire en el espacio del equipo y las interacciones entre la distribución del aire y el equipo. Además de usarse para desarrollar HRT, la Clasificación CE se puede usar para mostrar el cumplimiento en las hojas de productos, proporcionar especificaciones de diseño interno o especificar requisitos en las órdenes de compra.

La clasificación Room-Cooling (Clase RC) se refiere a la forma en que se climatiza (enfría) el espacio general del equipo. El objetivo principal de RC-Classes es proporcionar una clasificación lógica y una descripción de los protocolos o esquemas de refrigeración de salas heredados y no heredados en el entorno de la oficina central. Además de usarse para desarrollar HRT, la clasificación RC se puede usar en especificaciones de diseño internas de la oficina central o en órdenes de compra.

Las clases de enfriamiento suplementario (Clase SC) proporcionan una clasificación de técnicas de enfriamiento suplementario. Los proveedores de servicios utilizan soluciones de enfriamiento suplementario/puntual para complementar la capacidad de enfriamiento (p. ej., para tratar los casos de "puntos calientes") proporcionada por el protocolo general de enfriamiento de habitaciones tal como lo expresa RC-Class.

Impacto económico

El consumo energético de los equipos de telecomunicaciones supone actualmente un alto porcentaje del total de energía consumida en las oficinas centrales. La mayor parte de esta energía se libera posteriormente en forma de calor al espacio circundante del equipo. Dado que la mayor parte del uso restante de energía de la oficina central se destina a enfriar la sala de equipos, el impacto económico de hacer que los equipos electrónicos sean energéticamente eficientes sería considerable para las empresas que utilizan y operan equipos de telecomunicaciones. Reduciría los costos de capital para los sistemas de soporte y mejoraría las condiciones térmicas en la sala de equipos.

Ver también

Referencias

  1. ^ Cengel, Yunus; Ghajar, Afshin (2015). Transferencia de calor y masa: fundamentos y aplicaciones (PDF) . McGraw-Hill. págs. Capítulo 15. ISBN 978-0073398181.
  2. ^ "Manual técnico de OSHA (OTM) - Sección III: Capítulo 4 - Estrés por calor - Administración de salud y seguridad ocupacional". www.osha.gov .
  3. ^ "El efecto de la refrigeración por aire forzado en las clasificaciones térmicas del disipador de calor" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 29 de junio de 2010 .
  4. ^ 4 CUESTIONES DE MATERIALES - Materiales para interconexión y embalaje electrónico de alta densidad - The National Academies Press. 1990. doi : 10.17226/1624. hdl :2060/19900017733. ISBN 978-0-309-04233-8.
  5. ^ "Interruptores de láminas - Electrónica en Meccano". www.eleinmec.com .
  6. ^ "Gestión térmica de la batería". www.mpoweruk.com .
  7. ^ "Calculadora de disipadores de calor: análisis y diseño de disipadores de calor en línea". heatsinkcalculator.com .
  8. ^ "Tubos de calor de enfriamiento puntual: cuándo utilizar tubos de calor, placas HiK ™, cámaras de vapor y enfriamiento por conducción". www.1-act.com .
  9. ^ "Referencia técnica termoeléctrica: Introducción al enfriamiento termoeléctrico". Ferrotec . Consultado el 30 de abril de 2014 .
  10. ^ "Un nuevo chip recubierto con diamantes artificiales promete radares más pequeños y potentes". Defensa Uno . 2023-11-16 . Consultado el 30 de noviembre de 2023 .
  11. ^ Manuel, Rojoef (17 de noviembre de 2023). "Raytheon modernizará los sensores tácticos de radiofrecuencia para DARPA". El Puesto de Defensa . Consultado el 30 de noviembre de 2023 .
  12. ^ "Libro blanco: simulación térmica en el proceso de diseño". Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 27 de agosto de 2015 .
  13. ^ GR-3028-CORE, Gestión Térmica en Oficinas Centrales de Telecomunicaciones: Térmica GR-3028, Telcordia.

Otras lecturas

enlaces externos