Che cos'è uno spargitore di calore?
Uno spargitore di calore è un dispositivo che aiuta a dissipare il calore da una fonte termica in un mezzo di scambio termico. Questo è un modo piuttosto complesso per dire che uno scambiatore di calore aiuta a mantenere gli apparecchi o le apparecchiature freschi o caldi in alcuni casi, ottenendo calore da dove viene generato a dove deve essere. Questo è di solito necessario laddove il mezzo di scambio termico, o il luogo in cui deve andare il calore, non è in grado di assorbire da sé la quantità necessaria di calore. Buoni esempi di questa teoria includono le basi in rame su pentole in acciaio inossidabile o i dissipatori di calore alettati su componenti elettronici ad alta corrente. La base in rame aiuta la pentola inossidabile ad assorbire e trattenere il calore, mentre il dissipatore di calore aiuta il microprocessore a disperdere il calore.
Il trasferimento di calore, o piuttosto un adeguato trasferimento di calore, non è sempre un concetto così semplice come può sembrare. Ottenere abbastanza calore da o verso un mezzo o materiale in un altro dipende da una serie di fattori tecnici che a volte possono confondere completamente il problema. Il problema principale a questo proposito è la differenza nella densità del flusso di calore di diversi materiali. In poche parole, ciò significa che alcuni materiali richiedono un'area di esposizione molto più ampia di altri per assorbire la stessa quantità di calore. I dissipatori di calore comunemente montati su componenti elettronici o le alette su un riscaldatore di olio o un radiatore sono esempi di come la teoria dello scambiatore di calore funziona per aggirare questo problema.
Ad esempio, la superficie di un transistor ad alto guadagno genera molto più calore di quanto l'aria a contatto con esso possa assorbire in un dato periodo di tempo. Per aggirare questo fenomeno, uno spargitore di calore o un dissipatore di calore è attaccato al transistor. Si tratta in genere di una pesante base in rame o alluminio con un gran numero di alette sporgenti dalla sua superficie. Ciò consente un notevole aumento del volume di aria esposto alla fonte di calore che annulla il differenziale di densità del flusso di calore tra il transistor e l'aria. In questo modo, lo spargitore della testa diventa il meccanismo dello scambiatore di calore primario che aiuta lo scambiatore secondario, l'aria, ad assorbire efficacemente l'energia termica generata.
Ovviamente l'uso dello spargitore di calore è limitato alle applicazioni in cui il mezzo di scambio secondario non è in grado di superare le differenze di densità del flusso di calore tra esso e il materiale della fonte di calore. I materiali di diffusione del calore dovrebbero essere buoni conduttori termici e il profilo della superficie deve essere calcolato con molta attenzione per offrire la massima esposizione e circolazione. Anche l'unione tra la fonte di calore e lo spargitore deve essere un passaggio termico quanto più efficiente possibile. A tal fine, le paste per il trasferimento di calore vengono spesso applicate alle superfici prima che lo spalmatore di calore sia fissato.