¡Planeo construir un tubo de calor de bricolaje! Para obtener más información sobre qué es un tubo de calor, consulte Wikipedia .
Me gustaría usarlo para enfriar una tarjeta gráfica de escritorio que tengo. Tengo problemas para decidir cómo elegir el fluido de trabajo para la tubería. Planeo construirlo basado en este diseño . Uso de la gravedad para devolver el fluido al extremo caliente.
Consideraciones sobre fluidos de trabajo
Mi tarjeta gráfica consume 250 watts al 100% de carga y 15-20 watts en reposo, la temperatura máxima es de 90º centígrados y la temperatura en reposo es de 30º centígrados.
¿Cómo se traduce esto en una elección de fluido de trabajo? Asumiría que el fluido debe tener una temperatura de transición de fase un poco más baja que la temperatura de funcionamiento más baja de la tarjeta, que se puede cambiar según la ley PV = nRT. Entonces, ¿cualquier sustancia hervirá entre 30 y 90 ºC a la presión dada en la tubería?
¿Cómo puedo decidir cuánto líquido usar? Siempre que la tubería se llene solo con el vapor del fluido de trabajo a la presión adecuada, ¿la única cantidad de fluido que necesita sería suficiente para cubrir el área de la superficie del punto de ebullición en el extremo caliente? ¿Sería buena idea añadir un poco más?
El modelo matemático para un tubo de calor en equilibrio es bastante complicado. Ya que si la diferencia de temperatura entre el extremo caliente y frío aumenta, la transferencia de calor también debería hacerlo. Esto aumentará la presión interna, ya que la tubería es un sistema cerrado y el líquido evaporado intenta ocupar más espacio. Sin embargo, el volumen dentro de la tubería puede expandirse cuando aumenta la temperatura, el punto de ebullición de un líquido aumentará con la presión y el calor de evaporación disminuirá con la presión. El estado del gas probablemente se puede aproximar con la ley de los gases ideales siempre que la temperatura/presión no sea demasiado alta. Pero ni siquiera hemos comenzado con el flujo del gas/líquido.
Pero su pregunta principal es sobre cómo elegir su fluido de trabajo. Esto dependerá de la presión de funcionamiento que desee usar, ya que el agua también se puede usar a una presión más baja, por lo que hervirá a una temperatura más baja. Pero diferentes fluidos de trabajo pueden afectar el punto de ebullición efectivo cuando aumenta la transferencia de calor. Supongo que le gustaría que esto aumente lo más lento posible, de modo que permanezca por debajo de los 90 ° C para una transferencia de calor lo más alta posible.
Puede encontrar información sobre fluidos de trabajo aquí
De la tabla, los rangos de trabajo son:
Amoníaco 213-373
Freón 21 233-360
Freón 11 233-393
Pentano 253-393
Freón 113 263-373
Acetona 273-393
Metanol 283-403
Flutec PP2 283-433
Etanol 273-403
Heptano 273-423
CAGT
Marcos Rovetta
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