Kaj je razpršilnik toplote?

Razpršilnik toplote je naprava, ki pomaga pri odvajanju toplote iz toplotnega vira v medij za izmenjavo toplote. To je precej zapleten način reči, da toplotni izmenjevalnik pomaga ohranjati naprave ali opremo hladne ali v nekaterih primerih vroče, tako da pridobiva toploto od mesta, kjer se ustvari, tja, kjer mora biti. To je običajno potrebno, kadar medij za izmenjavo toplote ali kraj, kamor mora toplota preiti, ni sposoben sam absorbirati potrebne količine toplote. Dobri primeri te teorije vključujejo bakrene podlage na posodi iz nerjavnega jekla ali rebrasta hladilna telesa na visokotokovnih elektronskih komponentah. Bakrena podlaga pomaga, da lonec iz nerjavečega jekla absorbira in zadrži toploto, hladilno telo pa pomaga mikroprocesorju pri odvajanju toplote.

Prenos toplote, oziroma ustrezen prenos toplote, ni vedno tako preprost koncept, kot se morda zdi. Prenos dovolj toplote v ali od enega medija ali materiala v drugega je odvisen od številnih tehničnih dejavnikov, ki lahko včasih popolnoma zmedejo težavo. Glavna težava pri tem je razlika v gostoti toplotnega toka različnih materialov. Preprosto povedano, to pomeni, da nekateri materiali zahtevajo veliko večjo površino izpostavljenosti kot drugi, da absorbirajo enako količino toplote. Hladilniki, ki so običajno nameščeni na elektronskih komponentah, ali rebra na oljnem grelniku ali radiatorju so primeri, kako deluje teorija razpršilnika toplote, da se izognemo tej težavi.

Na primer, površina tranzistorja z visokim ojačanjem ustvari veliko več toplote, kot jo zrak v stiku z njim lahko absorbira v katerem koli določenem časovnem obdobju. Da bi se izognili temu pojavu, je na tranzistor pritrjen toplotni razpršilec ali hladilno telo. To je običajno težka bakrena ali aluminijasta podlaga z velikim številom plavuti, ki štrlijo iz njene površine. S tem dosežemo veliko povečanje volumna zraka, izpostavljenega viru toplote, kar izniči razliko v gostoti toplotnega toka med tranzistorjem in zrakom. Na ta način razpršilnik glave postane primarni mehanizem toplotnega izmenjevalnika, ki pomaga sekundarnemu izmenjevalniku, zraku, da učinkovito absorbira ustvarjeno toplotno energijo.

Očitno je uporaba razpršilnika toplote omejena na aplikacije, kjer sekundarni izmenjevalni medij ne more premagati razlik v gostoti toplotnega toka med njim in materialom vira toplote. Materiali za distribucijo toplote morajo biti dobri toplotni prevodniki, profil površine pa je treba dokaj natančno izračunati, da nudi največjo izpostavljenost in kroženje. Zveza med virom toplote in trosilnikom mora biti tudi čim bolj učinkovit toplotni prehod. V ta namen se na površine pogosto nanesejo paste za prenos toplote, preden se namesti toplotni razpršilnik.