COME ACQUISTARE UN DISSIPATORE:
Molte volte l'acquisto di un dissipatore e quindi la sue caratteristiche, dipendono principalmente da due variabili: la prima è il budget del consumatore, e la seconda le condizioni ambientali del sito in cui si vuole collocare il dissipatore (naturale se siamo al Polo, non abbiamo bisogno di enormi dissipatori per smaltire il calore prodotto!).
Prima di comperare un dissipatore bisognerebbe cercare di classificare il flusso d'aria all'interno del case, se è di tipo naturale, se è forzato o se invece è un sistema misto (naturale + forzato). Il flusso d'aria naturale è prodotto quando non vi sono meccanismi (ventole ecc.) che provocano una direzione specifica dell'aria. Il flusso forzato, quando abbiamo la presenza di ventole che generano una direzione condizionata. Il flusso misto è una sorta di sistema doppio, vi sono ventole ma sono collocate localmente, cioè non interferiscono nel flusso d'aria naturale, ma raffreddano solo determinati componenti.
Ultima caratteristica, ma non meno importante, è il volume del dissipatore. Quali misure deve avere il nostro dissipatore per smaltire una determinata quantità di calore? La regola da seguire è: più grande è la dimensione del nostro dissipatore, più calore disperde. Attenzione, in genere questa regola funziona, ma bisognerebbe considerare una serie di variabili: il materiale di costruzione, la resistenza termica, il colore del dissipatore, il livello di finitura ecc.
APPROFONDIMENTI:
La prestazione dei dissipatori varia drasticamente se si aggiunge una ventola di raffreddamento. Per quantificare l'efficienza di trasferimento termico volumetrico prodotto si usi la seguente espressione:
n = Q / (m x c x deltaTdisamb)
m è la massa del flusso d'aria che investe il dissipatore, c è la capacità termica del fluido, e deltaTdisamb è la differenza tra la temperatura del dissipatore e la temperatura ambiente.
La capacità termica di un corpo è la caratteristica per cui un corpo assorbe calore, per un tempo determinato, senza aumentare la propria temperatura.
Quando acquistate un dissipatore potete trovare un grafico come questo:
Questo grafico si compone di due curve combinate in un unica figura. La prima curva (in azzurro) esprime il rapporto tra l'aumento di temperatura del dissipatore (espresso in gradi centigradi) e il calore dissipato (espresso in Watts), in condizioni di convezione naturale (trasferimento di calore naturale tra aria ambiente e dissipatore). La seconda curva (in giallo) esprime la curva in condizioni di convezione forzata (ventole ecc..) della resistenza termica in rapporto alla velocità dell'aria. In situazione di convezione forzata, deltaTdisamb (cioè la differenza tra la temperatura del dissipatore e la temperatura ambiente) è linearmente proporzionale a Q, dunque la resistenza termica Rdissamb è indipendente rispetto a Q ed è funzione solo della velocità dell'aria. Comunque, la convezione naturale non è lineare, e presenta deltaTdisamb come funzione di Q.
In condizioni di convezione forzata, leggendo il grafico si può determinare di quale dissipatore abbiamo bisogno, possiamo sceglierlo in base alla velocità minima di flusso richiesta dal nostro problema termico. Un esempio pratico di lettura del grafico può chiarire le idee:
Supponiamo che la resistenza termica per la soluzione del problema sia di 12 gradi Centigradi/Watts, seguendo la linea blu identifichiamo un valore di velocità d'aria di circa 220 (lfm). Se invece, tutto si svolge in situazione di convezione naturale, la resistenza termica Rdissamb deve essere moltiplicata per Q, producendo la massima deltaTdisamb permessa. L'aumento di temperatura deve essere uguale o minore alla massima deltaTdisamb permessa allo stessa Q.
CONSIDERAZIONI ESTREME!
Un altro parametro da considerare per la scelta di un dissipatore è l'altitudine. La pressione interna di un ambiente cambia in relazione all'altezza. Se il nostro dissipatore è installato a 3000 metri la resistenza termica deve essere divisa per un fattore presente nella seguente tabella:
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