Dissipador de calor
Se chegou até aqui, provavelmente está a perguntar-se o que é, para que serve e como funciona um dissipador de calor.
Alguns aparelhos, como computadores de secretária, portáteis ou sistemas de refrigeração industrial, sofrem um sobreaquecimento que pode danificar o dispositivo; o dissipador de calor ajuda a evitar esse calor excessivo.
Neste post do blogue da Inditer, explicamos-lhe como funciona um dissipador de calor. Pegue em papel e caneta e tome nota da importância deste dispositivo para qualquer aparelho, inclusive industrial.
Ao longo deste post, descobrirá o que é um dissipador de calor, como funciona, que tipos existem e quais são as vantagens deste sistema.
Antes de passarmos a explicar como funciona um dissipador de calor, explicaremos o que é este elemento.
Os Sistemas de Refrigeração Industrial proporcionam à indústria uma ferramenta fundamental para a conservação e processamento de inúmeros produtos que consumimos diariamente.
Um dos componentes fundamentais nestes sistemas é o dissipador de calor (condensador), cuja missão é extrair o calor da câmara para o exterior, baseando-se principalmente na lei zero da termodinâmica.
O dissipador de calor é, na realidade, um permutador de calor, que extrai calor de um fluido e o transfere para outro (ar ambiente, por exemplo). Ou então, extrai calor do ambiente para o transferir para um fluido. Estes processos de permuta são fundamentais em qualquer sistema de refrigeração industrial.
Ou seja, este dispositivo é utilizado para reduzir a temperatura de alguns componentes eletrónicos dos aparelhos, que aumenta devido à utilização.
No mercado, podemos encontrar uma grande variedade de tipos de dissipadores, dependendo das necessidades e da estrutura do aparelho: dissipador de ar, dissipadores líquidos, dissipadores para PC, dissipadores de lamelas ou dissipadores de tubo de termosifão, entre outros.
Como pode verificar, um condensador pode ser utilizado em diferentes mecanismos; no entanto, neste post, falaremos sobre como funciona um dissipador de calor na indústria.
Basicamente, o funcionamento de um dissipador de calor, e em geral de qualquer permutador, consiste em atuar como um mecanismo de transmissão de calor da fonte mais quente para a fonte mais fria.
Com este princípio tão básico, conseguimos aquecer ou arrefecer fluidos que posteriormente utilizaremos em diversos processos industriais.
Quando um aparelho está em funcionamento, um dos seus componentes eletrónicos começa a gerar calor; este fenómeno ocorre porque os eletrões estão em contacto com o condutor, sendo conhecido pelo nome de Efeito Joule.
Devido ao choque entre os eletrões e à energia cinética que deriva deste fenómeno, o calor aumenta. Quanto mais elevado for o nível de energia, mais calor o aparelho produz consequentemente.
Um dissipador de calor consiste num bloco metálico (alumínio, cobre, etc.) composto por uma massa térmica que está em contacto direto com o aparelho. O dissipador transfere a energia do calor de um aparelho para outro ambiente mais frio.
Geralmente, estes aparelhos têm incorporados um ou dois ventiladores que ajudam a dissipar o calor de forma mais rápida.
Existem diferentes tipos de dissipadores de calor, sendo todos eles muito utilizados na indústria para a refrigeração de fluidos numa grande variedade de processos industriais.
Os principais sistemas de dissipadores de calor que podemos encontrar na indústria são os seguintes:
Existem dois tipos de dissipadores de calor: ativo e passivo.
Neste caso, o dissipador utiliza a radiação para expulsar o calor para fora.
Saber qual destas duas categorias um aparelho utiliza é importante para compreender como funciona um dissipador de calor, uma vez que existem ligeiras diferenças entre ambos os mecanismos.
Um dissipador de calor também pode ser diferenciado pelo tipo de material de que é feito, como os que detalhamos a seguir:
O aço é utilizado principalmente para os dissipadores de calor de carcaça e tubos, embora também possamos encontrar dissipadores de calor de tubo e alhetas em aço, e até de placas.
O aço inoxidável é utilizado no fabrico de qualquer tipo de dissipador de calor, dependendo a sua utilização principalmente da aplicação e do tipo de fluido que irá circular no seu interior.
O alumínio e o cobre são utilizados principalmente nos dissipadores de calor de tubo e alhetas, embora também possamos encontrar permutadores de placas fabricados neste material.
Este material é utilizado no fabrico de dissipadores de calor de tubo e alhetas.
Ambos os elementos fabricados neste material proporcionam um alto nível de resistência à corrosão e alta condutividade, mas, por outro lado, têm um preço elevado. Em resumo, trata-se de um material de excelente qualidade, mas menos económico do que os anteriores.
Além disso, o cobre também é utilizado no fabrico de permutadores de placas.
Dependendo do processo de fabrico, encontramos os seguintes dissipadores de calor:
Este tipo de dissipadores é composto, como o próprio nome indica, por uma carcaça e dois tubos. Ambos os tubos estão montados no interior da carcaça, e o eixo dos tubos encontra-se paralelo ao da carcaça.
É assim que funciona o dissipador de calor de carcaça e tubos: pelos tubos circula um tipo de fluido (fluxo interno) e pelo exterior, na carcaça, flui outro fluido (fluxo externo).
Este tipo de dissipador de calor é composto por uma série de tubos que estão situados numa corrente de ar. Os tubos têm alhetas que permitem aumentar a superfície onde se realiza a permuta de calor e, além disso, o coeficiente de transferência.
A corrente de ar pode ser forçada através de um mecanismo que mova o ar, ou então de forma natural.
Como funciona um dissipador de calor de tubo e alhetas? No caso de se tratar de um ventilador, este faz com que o ar se mova pelos tubos com alhetas. O fluido que foi arrefecido atravessa os tubos até chegar às extremidades, onde se encontram os coletores.
Desta forma, o calor é transmitido de um ambiente para outro.
O último tipo que veremos neste artigo para saber como funciona um dissipador de calor é o de placas.
Este mecanismo é composto por um conjunto de placas finas compactadas ou de lamelas de metal corrugado que possuem um alto índice de transferência.
A forma como este dissipador de calor é fabricado permite a ocorrência de fluxos turbulentos que dissipam o calor a velocidades muito reduzidas.
Como funciona o dissipador de calor de placas? O seu funcionamento é muito simples: enquanto o calor desce por uma placa, na placa contígua o calor (ou fluido) circula de forma contrária; desta forma, os dois fluidos nunca se misturam, dissipando assim o calor.
Um dos aspetos fundamentais para saber como funciona um dissipador de calor é conhecer o material de que é feito e, naturalmente, dependendo do tipo de material, será melhor ou pior para dissipar o calor.
Os materiais mais utilizados no fabrico de permutadores de calor são principalmente o cobre e o alumínio. O cobre é utilizado nos tubos por onde circula o fluido, e o alumínio nas alhetas de permuta.
A Inditer utiliza tubo de cobre europeu dos principais fabricantes, dado que este é um material fundamental que define a qualidade final do permutador.
Tal como adiantámos no início deste post, um dissipador de calor pode ter muitas aplicações, sendo muito utilizado, sobretudo, em processos industriais.
Estas são as principais aplicações de um dissipador de calor:
O ar condicionado é um dos aparelhos que contêm, entre os seus componentes, um dissipador de calor, especificamente um evaporador e um condensador.
A principal função de um radiador é a permuta entre a água e o ar. Quando a água entra pelas tubagens, estas possuem alhetas soldadas através das quais se troca o ar frio por um líquido mais quente.
Os geradores de água doce contam com dois dissipadores de calor na sua estrutura. Um deles encontra-se na parte inferior deste aparelho, onde se introduz um líquido como, por exemplo, água do mar, que se vai evaporar, e na parte superior, outro dissipador de calor para condensar o vapor.
A Inditer destaca-se como líder no cálculo, design e fabrico de permutadores de calor (dissipadores de calor), onde a sua participação em inúmeros projetos demonstrou um alto nível de fiabilidade nos cálculos e designs realizados.
A Inditer trabalha sob especificações do cliente, a partir das quais se realiza um estudo termodinâmico do permutador, apresentando diferentes soluções termodinâmicas com um alto rendimento e custo económico reduzido.
A partir do cálculo realizado, a Inditer efetua um design cuidadoso de cada permutador, adaptando-se às necessidades de design mais rigorosas previamente especificadas pelo cliente.
A otimização do volume interno nos dissipadores de calor é sempre um fator a ter em conta nos nossos designs, uma vez que uma redução da quantidade de fluido refrigerante implica uma redução de emissões poluentes.
Como já foi referido anteriormente, a Inditer domina todo o processo de design, desde o cálculo termodinâmico, design 3D e fabrico dos componentes, utilizando para tal matérias-primas de primeira qualidade e submetendo os dissipadores de calor aos mais rigorosos controlos de qualidade.
Tudo isto confere uma versatilidade absoluta na hora de apresentar soluções para os projetos mais complexos.
Agora que já sabe como funciona um dissipador de calor, se procura os melhores profissionais do setor, está no sítio certo.
A Inditer é uma das empresas com maior reconhecimento na indústria dos permutadores térmicos, contando com mais de uma década de experiência.
Seja qual for a necessidade da sua empresa, dispomos de tudo o que é necessário para o design e o desenvolvimento de permutadores de calor, equipamentos especializados, aerotermos de climatização ou solares, independentemente da atividade do seu negócio.
Se estiver interessado na aquisição de um dos nossos sistemas de permuta de calor, não hesite em visitar a nossa página Web. Para qualquer dúvida ou consulta, entre em contacto connosco.
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