AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DE UM TERMOSSIFÃO UTILIZADO NO CONTROLE TÉRMICO DE EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS

Gabriel Mancebo Russo; Thiago Antonini Alves; Larissa Krambeck; Felipe Baptista Nishida; Paulo Henrique Dias dos Santos

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0028

Resumo

Os termossifões são dispositivos que possuem como característica a utilização do calor latente de vaporização do fluido de trabalho no transporte de energia na forma de calor. Essa característica atribui aos termossifões uma elevada eficiência, devido ao gradiente de temperatura ser pequeno no calor latente. Eles são constituídos por um tubo metálico oco preenchido por um fluido de trabalho e utilizam a ação da gravidade para a circulação do fluido internamente. Os termossifões possuem três regiões com funções distintas no seu funcionamento, são elas: evaporador, seção adiabática e condensador. O evaporador, a região inferior dos termossifões, é aquecida através de uma fonte quente e o fluido de trabalho sofre um processo de evaporação. Esse vapor, por diferença de pressão, se desloca para região mais fria (condensador). Nesta região, o vapor gerado no evaporador perde energia na forma de calor e é condensado. O fluido de trabalho no estado líquido escoa por ação da gravidade de volta ao evaporador, fechando o ciclo. A seção adiabática fica entre o evaporador e o condensador, nesta região não existe troca de calor entre o termossifão e o ambiente e em alguns casos a região adiabática é inexistente. No presente trabalho foi realizada uma avaliação experimental do desempenho térmico de um termossifão utilizado no controle térmico de equipamentos eletrônicos. O termossifão foi construído de cobre com diâmetro externo de 9,45 mm, diâmetro interno de 7,75 mm, comprimento total de 200 mm, considerando um evaporador de 80 mm, uma região adiabática de 20 mm e um condensador de 100 mm. O fluido de trabalho foi água deionizada. O termossifão foi carregado com 1,39 ml de fluido de trabalho (razão de preenchimento de 40% do volume do evaporador). Os testes experimentais foram executados na posição vertical considerando cargas térmicas compreendidas entre 5W e 25W. Em todos os testes efetuados o termossifão operou satisfatoriamente.

Palavras-chave: Termossifão; Cobre; Água; Desempenho Térmico; Controle Térmico; Experimental