Prionsabail maidir le Córais agus Réitigh Fuarú Leachtacha Leachtacha Táirgí Leictreonacha a Dhearadh

 

I Córais Fuarú Leachtacha agus a gComhpháirteanna

 

Leis an méadú tapa ar dhlús cumhachta sliseanna agus comhpháirteanna leibhéal an bhoird, tá go leor táirgí nua ag tosú ar fhuaraithe leachtacha a úsáid. Mar sin féin, tá go leor amhras agus imní seachtracha ann freisin, amhail ar cheart rioscaí cosúil le sceitheadh, éifeachtúlacht fuaraithe, agus costas a chur san áireamh.

 

Taispeántar an sainmhíniú ar chóras fuaraithe leachtach i bhFíor 1. Bailítear an teas a ghineann comhpháirteanna PCB trí phlátaí fuar ceangailte agus ansin é a iompar chuig taiscumar leachtach ag an gcuisnithe. Ina dhiaidh sin, scaipeann an leacht fuaraithe ar ais go dtí na plátaí fuar. Mar sin, cruthaítear lúb leachtach nó córas fuaraithe.

 

▲ Fíor 1. Córas Fuarú Leachtach

 

Taispeánann Figiúr 2 an córas fuaraithe traidisiúnta a úsáidtear i gcórais leictreonacha.

 

▲ Fíor 2. Fuarú Leacht Aerchúnamh i gCórais Leictreonacha

 

Sa struchtúr seo, feidhmíonn an leacht mar mheán aistrithe, ag aistriú teasa ón bhfoinse teasa go dtí an pláta fuar, agus ansin chuig an aer trí mhalartóir teasa. Tá cumas fuaraithe an chórais seo teoranta ag dearadh an malartóra teasa nó a fheidhmíocht theirmeach.

 

Nuair a dhéantar comparáid idir na córais thuas, breathnaítear difríochtaí suntasacha. I bhfíorchóras fuaraithe leachtach (Fíor 1), tá an taiscumar isothermal de réir a shainmhíniú teirmidinimice.

 

Ciallaíonn sé seo nach n-athraíonn a theocht mar gheall ar ionchur teasa. Tá toirt an taiscumar mór go leor chun a mheánteocht a choinneáil tairiseach, agus sa deireadh ag malartú teasa leis an atmaisféar agus leis an timpeallacht. Úsáidtear an feidhmchlár seo go forleathan faoi láthair i bhfuarú tumoideachais lárionad sonraí.

 

Go bunúsach is córas fuaraithe aeir é fuarú aerchuidithe ina n-úsáidtear an leacht mar mheán aistrithe teasa idir an fhoinse agus an doirteal teasa.

 

I gceachtar den dá chóras, tá roinnt buntáistí soiléire ag fuarú leachtach. Áirítear leis na buntáistí seo cumas aistrithe teasa leachtanna in aghaidh an toirte aonaid agus idirleathadh teasa níos éifeachtaí.

 

Ríomhtar an t-aistriú teasa de bharr an athraithe ar eantalpacht i gcóras oscailte mar a thaispeántar i gCoinbhinsiún 1.

Cothromóid 1:

Q = m( - ) 

 

Áit a bhfuil m=ρVA (áit arb é ρ dlús sreabháin, is é V treoluas, is achar trasghearrtha é A), agusis é an teas ar leith ag brú tairiseach.

 

Ag glacadh leis go bhfuil an treoluas agus an limistéar trasghearrtha tairiseach, is féidir an t-aistriú teasa a ríomh le haghaidh sreabhán éagsúla ag baint úsáide asagus ρ.

Taispeánann Tábla 1 luachanna, ρ, μ, agus k le haghaidh uisce agus aer ag 300 céim K.

 

▲ Tábla1. Airíonna Teirmidinimiciúla Fuaraitheoirí tipiciúla

 

Léiríonn an méid thuas go soiléir an buntáiste a bhaineann le sreabháin a bhfuil dlús ard agus cumas teasa acu maidir le hualaí teirmeacha a aistriú.

Is féidir ról ríthábhachtach a bheith ag fuarú leachtach freisin i mbainistíocht teirmeach sliseanna. Is dúshlán suntasach é tomhaltas cumhachta áitiúil ag leibhéil an bhoird agus na sliseanna maidir le táirge rathúil a dhearadh.

 

Taispeánann Figiúr 3 sampla ó mhonaróir mór, nuair a sháraíonn an flosc teasa ag suíomh ar leith ar an tslis 2500 W/cm².

 

▲ Fíor 3. Flosc Teasa Níos mó ná 2500 W/cm² i Micreaphróiseálaí

 

Is léir gur féidir an flosc teasa logánta a bhainistiú ar bhealach níos éifeachtaí tríd an teas a scaipeadh thar achar dromchla níos mó.

 

Is iad seoltacht agus aistriú teasa convective na príomh-mhodhanna don dearadh diomailt teasa seo. Cabhróidh ábhair ard seoltachta teirmeach, mar leatháin diamanta agus graifíte, go mór le teas a scaipeadh ar dhromchla níos mó.

Trí scrúdú a dhéanamh ar an uimhir Nusselt (Nu) agus ar an gcomhéifeacht aistrithe teasa, is féidir breathnú ar an gcaoi a ndéanann leachtanna teas a idirleathadh go héifeachtach thar achar dromchla níos mó. Nu ionannhL/k, agus an comhéifeacht aistrithe teasahle haghaidh pláta comhréidh i sreabhadh laminar tugtar Cothromóid 2.

 

Cothromóid 2:

h = k/L [0.332 .] 

 

Cá

 

h: comhéifeacht aistrithe teasa

k: seoltacht teirmeach sreabhach

L: fad tréith

Re: uimhir Reynolds

Pr: Uimhir Prandtl

 

An méidReIs feidhm de threoluas agus airíonna sreabhach, cé goPrag brath ar shlaodacht agus dlús an tsreabháin. Is léir, sreabhán le níos airdekluach a bheith níos móReagusPr, a eascraíonn i níos móh. Dá bhrí sin, agus dlí Newton maidir le fuarú á bhreithniú,

 

Cothromóid 3:

Q = h () 

 

Faoi na coinníollacha sreafa céanna, tá aistriú teasa i bhfad níos airde mar thoradh ar athrú ar an gcineál sreabhach ó ghás go leacht (ie, ó aer go huisce).

 

Laghdaíonn sé seo an meánteocht dromchla agus feabhsaíonn sé éifeachtacht dearadh diomailt teasa an fheiste. Is féidir úsáid a bhaint as fuarú leachtach, cibé acu íon (tumoideachas) nó aer-chúnamh, aistriú teasa níos airde agus córais bhainistíochta teirmeach níos fearr a éascú.

 

Mar sin féin, de ghnáth teastaíonn fuarú aer le haghaidh cúrsaíochta ó threalamh a chuireann córais fuaraithe leachtchúnta i bhfeidhm. Dírítear go minic ar shaincheisteanna ar nós teip lucht leanúna agus torann.