Il ruolo del Thermal Management, sfide e soluzioni

I produttori di elettronica destinano una considerevole parte di risorse nella ricerca e sviluppo di soluzioni per il Thermal Management. Una delle prossime sfide sarà proprio quella di ottimizzare i metodi di gestione termica e miglioramento energetico.

Le nuove sfide dell’elettrificazione

Le richieste di ottimizzazione dei componenti elettrici richiedono un effort sempre maggiore nella gestione delle temperature dei dispositivi e prodotti. 

Le aziende manifatturiere devono mantenere le temperature delle fonti di calore ottimali, per far sì che i dispositivi siano efficienti.

Questo permette di allungarne il ciclo di vita e consente un funzionamento più idoneo e delle prestazioni affidabili e durevoli.

La gestione della temperatura offre dunque un valido supporto ai dispositivi, portando un sistema che dissipa il calore.

All’interno vengono implementate tecniche che sfruttano processi come conduzione, convezione e radiazione, e che regolano il sistema di regolazione.

Un’adeguata gestione termica permetterebbe ad apparecchiature elettroniche, veicoli, centrali elettriche, sistemi di imaging e informatici di beneficiare di una prestazione ideale.

Implementare tecniche efficaci di thermal management potrebbe essere la soluzione al problema del surriscaldamento e consentire dunque la riduzione di potenziali danni. 

Tra gli strumenti che offrono un’immediata soluzione: dissipatore di calore, ventole, sistemi di raffreddamento a liquido e materiali di interfaccia termica.

Tecniche di Thermal Management

Le soluzioni sono classificate in base al metodo di raffreddamento primario usato: raffreddamento ad aria, a liquido e a due fasi.

Il raffreddamento ad aria è quello più utilizzato, perché economico e con un sistema abbastanza semplice.

Le soluzioni di raffreddamento a liquido e a due fasi offrono un trasferimento di calore più “produttivo”, destinate ad applicazioni ad alte prestazioni.

Bisogna considerare che una grande quantità di energia viene destinata ai sistemi di raffreddamento che alimentano i sistemi elettronici. 

Potremmo dunque prevedere che i sistemi elettronici nel prossimo futuro vedranno integrati sistemi di dissipazione di calore più efficaci.

Le problematiche maggiormente riscontrate sono legate alla tipologia del materiale dell’interfaccia termica per la dissipazione del calore.

I dispositivi elettronici e meccanici nel corso del tempo sono stati più “miniaturizzati”, cioè, ridotti in termini di grandezza.

Questa tendenza ha portato con sé a un aumento del flusso di calore e tuttora questi dispositivi riescono in parte a soddisfare i requisiti termici. 

I prossimi sistemi nel futuro vedranno sicuramente la diffusione di dispositivi per una gestione termica più efficace.

Ad esempio, nuovi progetti di dissipatori, materiali per il trasferimento di calore, sistemi di raffreddamento come raffreddatori termoelettrici.

Gli approcci attualmente in uso hanno pro e contro, spesso le condizioni di utilizzo dell’applicazione guidano la scelta più adatta.

Soluzioni per il Thermal Management

Ogni tipologia di sistema elettronico prevederà un differente approccio.

 Per la dissipazione del calore ad aria, per esempio, l’efficienza energetica troverà miglioramento grazie a specifici chip e sistemi di raffreddamento.

Per sistemi elettronici raffreddati a liquido, invece, si punta a un significativo miglioramento non solo delle prestazioni dei componenti e chip. 

Ma soprattutto a una considerevole riduzione dei costi operativi, manutentivi e al raggiungimento dei requisiti di rumore termico e acustico.

Nel campo del condizionamento di precisione molte sono le apparecchiature e i sistemi di controllo per affrontare ogni sfida con gli strumenti adatti.

Per la gestione del calore sono presenti:

• Soluzioni per il condizionamento di contenitori e armadi, per gestire le densità termiche delle apparecchiature IT anche in località remote
  
  
• Sistemi efficienti di dissipazione del calore come condensatori e drycooler
  
  
• Condizionamento di ambienti, per file e di rack, sistemi ottimizzati per massimizzare l’efficienza senza perdita di prestazioni
  
  
• Chiller facilmente installabili
  
  
• Sistemi di controllo e monitoraggio termico

Una dispersione del calore, oltre a migliorare realmente l’efficienza delle apparecchiature elettroniche, permette di estenderne il ciclo di vita.

In Priver il nostro team di esperti è pronto a offrire una consulenza per intercettare il prodotto più idoneo alle tue applicazioni e guidarti verso la giusta scelta.