Gestion thermique (électronique) - Thermal management (electronics)

Dissipateur thermique à ailettes droites de 60 × 60 × 10 mm avec un profil thermique et des trajectoires d'écoulement de convection forcée animées tourbillonnantes à partir d'un ventilateur tubeaxial, prédites à l'aide d'un logiciel d'analyse CFD .
Dissipateur thermique radial avec profil thermique et trajectoires d'écoulement à convection forcée tourbillonnante (à l'aide de l'analyse CFD)
Dissipateur thermique à ailettes avec profil thermique et trajectoires de flux de convection dione (en utilisant l'analyse CFD)
Dissipateur de chaleur dans un ordinateur de poste de travail
Vue d' artiste d'un dissipateur thermique de carte mère , rendue à l'aide de POVRay
Refroidisseur thermoélectrique à convection libre (refroidisseur Peltier) avec contours de température de surface du dissipateur thermique, et trajectoires de flux d'air plus chaud ascendant et descendant plus froid, prédites à l'aide d'un logiciel d'analyse CFD .
Dissipateur de chaleur CPU avec ventilateur connecté
Un dissipateur thermique (aluminium) intégrant un caloduc (cuivre)

Tous les appareils et circuits électroniques génèrent un excès de chaleur et nécessitent donc une gestion thermique pour améliorer la fiabilité et éviter les pannes prématurées . La quantité de chaleur dégagée est égale à la puissance absorbée, s'il n'y a pas d'autres interactions énergétiques. Il existe plusieurs techniques de refroidissement, notamment divers styles de dissipateurs thermiques , de refroidisseurs thermoélectriques , de systèmes et de ventilateurs à air pulsé , de caloducs et autres. En cas de températures ambiantes extrêmement basses, il peut en fait être nécessaire de chauffer les composants électroniques pour obtenir un fonctionnement satisfaisant.

Aperçu

Résistance thermique des appareils

Ceci est généralement cité comme la résistance thermique de la jonction au boîtier du dispositif semi - conducteur . Les unités sont °C/W. Par exemple, un dissipateur thermique évalué à 10 °C/W deviendra 10 °C plus chaud que l'air ambiant lorsqu'il dissipe 1 Watt de chaleur. Ainsi, un radiateur avec une valeur °C/W faible est plus efficace qu'un radiateur avec une valeur °C/W élevée. Étant donné deux dispositifs semi-conducteurs dans le même boîtier, une jonction inférieure à la résistance ambiante (R θJ-C ) indique un dispositif plus efficace. Cependant, lorsque l'on compare deux appareils avec différentes résistances thermiques de boîtier sans puce (Ex. DirectFET MT vs wirebond 5x6mm PQFN), leurs valeurs de résistance de jonction à la température ambiante ou de jonction au boîtier peuvent ne pas être directement corrélées à leurs efficacités comparatives. Différents boîtiers de semi-conducteurs peuvent avoir différentes orientations de matrice, différentes masses de cuivre (ou autre métal) entourant la matrice, différents mécanismes de fixation de matrice et différentes épaisseurs de moulage, qui pourraient tous produire une jonction sensiblement différente au boîtier ou une jonction aux valeurs de résistance ambiante, et pourraient obscurcissent ainsi les chiffres d'efficacité globale.

Constantes de temps thermiques

La masse thermique d'un radiateur peut être considérée comme un condensateur (stockant la chaleur au lieu de la charge) et la résistance thermique comme une résistance électrique (donnant une mesure de la vitesse à laquelle la chaleur stockée peut être dissipée). Ensemble, ces deux composants forment un circuit thermique RC avec une constante de temps associée donnée par le produit de R et C. Cette quantité peut être utilisée pour calculer la capacité de dissipation thermique dynamique d'un appareil, d'une manière analogue au cas électrique.

Matériau d'interface thermique

Un matériau d'interface thermique ou mastic (alias TIM ) est utilisé pour combler les espaces entre les surfaces de transfert thermique , comme entre les microprocesseurs et les dissipateurs thermiques , afin d'augmenter l' efficacité du transfert thermique . Il a une valeur de conductivité thermique plus élevée dans la direction Z que dans la direction xy.

Applications

Ordinateur personnel

En raison des récents développements technologiques et de l'intérêt du public, le marché des dissipateurs thermiques au détail a atteint un niveau record. Au début des années 2000, des processeurs ont été produits qui émettaient de plus en plus de chaleur qu'auparavant, augmentant les exigences en matière de systèmes de refroidissement de qualité.

L'overclocking a toujours signifié des besoins de refroidissement plus importants, et les puces intrinsèquement plus chaudes signifiaient plus de préoccupations pour les passionnés. Des dissipateurs thermiques efficaces sont vitaux pour les systèmes informatiques overclockés car plus le taux de refroidissement d'un microprocesseur est élevé, plus l'ordinateur peut fonctionner rapidement sans instabilité ; généralement, un fonctionnement plus rapide conduit à des performances plus élevées. De nombreuses entreprises se font désormais concurrence pour offrir le meilleur dissipateur thermique aux amateurs d'overclocking sur PC . Les principaux fabricants de dissipateurs thermiques du marché secondaire incluent : Aero Cool , Foxconn , Thermalright , Thermaltake , Swiftech et Zalman .

Soudure

Des dissipateurs thermiques temporaires étaient parfois utilisés lors du soudage des cartes de circuits imprimés, empêchant une chaleur excessive d'endommager les composants électroniques sensibles à proximité. Dans le cas le plus simple, cela signifie saisir partiellement un composant à l'aide d'une pince crocodile en métal lourd ou d'une pince similaire. Les dispositifs semi-conducteurs modernes, qui sont conçus pour être assemblés par soudage par refusion , peuvent généralement tolérer des températures de soudage sans dommage. D'un autre côté, les composants électriques tels que les interrupteurs à lames magnétiques peuvent mal fonctionner s'ils sont exposés à des fers à souder plus puissants, de sorte que cette pratique est toujours très utilisée.

Piles

Dans la batterie utilisée pour les véhicules électriques, les performances nominales de la batterie sont généralement spécifiées pour des températures de fonctionnement comprises entre +20 °C et +30 °C ; Cependant, les performances réelles peuvent s'en écarter considérablement si la batterie fonctionne à des températures plus élevées ou, en particulier, plus basses, de sorte que certaines voitures électriques ont un chauffage et un refroidissement pour leurs batteries.

Méthodologies

Dissipateurs de chaleur

Les dissipateurs thermiques sont largement utilisés en électronique et sont devenus essentiels à la microélectronique moderne. Dans l'usage courant, il s'agit d'un objet métallique mis en contact avec la surface chaude d'un composant électronique , bien que dans la plupart des cas, un matériau d'interface thermique mince assure la médiation entre les deux surfaces. Les microprocesseurs et les semi - conducteurs de gestion de l'alimentation sont des exemples d'électronique qui ont besoin d'un dissipateur thermique pour réduire leur température en augmentant la masse thermique et la dissipation thermique (principalement par conduction et convection et dans une moindre mesure par rayonnement ). Les dissipateurs thermiques sont devenus presque essentiels aux circuits intégrés modernes tels que les microprocesseurs , les DSP , les GPU , etc.

Un dissipateur thermique se compose généralement d'une structure métallique avec une ou plusieurs surfaces planes pour assurer un bon contact thermique avec les composants à refroidir, et un ensemble de saillies en forme de peigne ou d'ailettes pour augmenter le contact de surface avec l'air, et donc le taux de dissipation de la chaleur.

Un dissipateur thermique est parfois utilisé en conjonction avec un ventilateur pour augmenter le débit d'air sur le dissipateur thermique. Cela maintient un gradient de température plus important en remplaçant l'air réchauffé plus rapidement que ne le ferait la convection. C'est ce qu'on appelle un système à air pulsé.

Assiette froide

Placer une plaque métallique épaisse conductrice, appelée plaque froide, comme interface de transfert de chaleur entre une source de chaleur et un fluide circulant froid (ou tout autre dissipateur de chaleur) peut améliorer les performances de refroidissement. Dans un tel agencement, la source de chaleur est refroidie sous la plaque épaisse au lieu d'être refroidie en contact direct avec le fluide de refroidissement. Il est montré que la plaque épaisse peut améliorer considérablement le transfert de chaleur entre la source de chaleur et le fluide de refroidissement en conduisant le courant thermique de manière optimale. Les deux avantages les plus intéressants de cette méthode sont qu'il n'y a pas de puissance de pompage supplémentaire et pas de surface de transfert de chaleur supplémentaire, ce qui est assez différent des ailettes (surfaces étendues).

Principe

Les dissipateurs thermiques fonctionnent en transférant efficacement l' énergie thermique (« chaleur ») d'un objet à haute température à un deuxième objet à une température plus basse avec une capacité thermique beaucoup plus grande . Ce transfert rapide d'énergie thermique amène rapidement le premier objet en équilibre thermique avec le second, abaissant la température du premier objet, remplissant le rôle du dissipateur thermique en tant que dispositif de refroidissement. Le fonctionnement efficace d'un dissipateur thermique repose sur un transfert rapide d'énergie thermique du premier objet au dissipateur thermique, et du dissipateur thermique au deuxième objet.

La conception la plus courante d'un dissipateur thermique est un dispositif métallique avec de nombreuses ailettes. La conductivité thermique élevée du métal, combinée à sa grande surface, permet un transfert rapide de l'énergie thermique vers l'air environnant, plus frais. Cela refroidit le dissipateur thermique et tout ce avec quoi il est en contact thermique direct. L'utilisation de fluides (par exemple des réfrigérants dans la réfrigération) et de matériaux d'interface thermique (dans les dispositifs électroniques de refroidissement) assure un bon transfert d'énergie thermique vers le dissipateur thermique. De même, un ventilateur peut améliorer le transfert d'énergie thermique du dissipateur thermique vers l'air.

Construction et matériaux

Un dissipateur thermique se compose généralement d'une base avec une ou plusieurs surfaces planes et d'un ensemble de saillies en forme de peigne ou d'ailettes pour augmenter la surface du dissipateur thermique en contact avec l'air, augmentant ainsi le taux de dissipation thermique. Bien qu'un dissipateur de chaleur est un objet statique, un ventilateur facilite souvent un dissipateur de chaleur par un débit d' air accru sur l'évier, ainsi de la chaleur en maintenant une température plus grande pente en remplaçant l'air chauffé plus rapidement que la convection passive permet d' obtenir seul, ce qui est connu comme un forcée -système d'air .

Idéalement, les dissipateurs thermiques sont fabriqués à partir d'un bon conducteur thermique tel que l' argent , l' or , le cuivre ou l' alliage d' aluminium. Le cuivre et l'aluminium sont parmi les matériaux les plus fréquemment utilisés à cette fin dans les appareils électroniques. Le cuivre (401 W/(m·K) à 300 K) est nettement plus cher que l'aluminium (237 W/(m·K) à 300 K) mais est également environ deux fois plus efficace qu'un conducteur thermique . L'aluminium présente l'avantage important qu'il peut être facilement formé par extrusion , permettant ainsi des sections transversales complexes. L'aluminium est également beaucoup plus léger que le cuivre, offrant moins de contraintes mécaniques sur les composants électroniques délicats. Certains dissipateurs thermiques en aluminium ont un noyau en cuivre en guise de compromis. Les semi-conducteurs ayant la conductivité thermique la plus élevée sont l'arséniure de bore (1 300 W/(m·K)) et le phosphure de bore (500 W/(m·K)). La surface de contact du dissipateur thermique (la base) doit être plane et lisse pour assurer le meilleur contact thermique avec l'objet à refroidir. Fréquemment, une graisse thermoconductrice est utilisée pour assurer un contact thermique optimal ; ces composés contiennent souvent de l'argent colloïdal . De plus, un mécanisme de serrage, des vis ou un adhésif thermique maintiennent fermement le dissipateur thermique sur le composant, mais spécifiquement sans pression qui écraserait le composant.

Performance

Les performances du dissipateur de chaleur (y compris la convection libre, la convection forcée, le refroidissement par liquide et toute combinaison de celles-ci) sont fonction du matériau, de la géométrie et du coefficient de transfert thermique de surface global. Généralement, les performances thermiques du dissipateur thermique à convection forcée sont améliorées en augmentant la conductivité thermique des matériaux du dissipateur thermique, en augmentant la surface (généralement en ajoutant des surfaces étendues, telles que des ailettes ou de la mousse métallique) et en augmentant le coefficient de transfert de chaleur de la surface globale (généralement en augmentant la vitesse du fluide, comme l'ajout de ventilateurs, de pompes, etc.).

Les calculateurs de dissipateur thermique en ligne de sociétés telles que Novel Concepts, Inc. et sur www.heatsinkcalculator.com peuvent estimer avec précision les performances du dissipateur thermique à convection forcée et naturelle. Pour des géométries de dissipateurs thermiques plus complexes, ou des dissipateurs thermiques avec plusieurs matériaux ou plusieurs fluides, l'analyse de la dynamique des fluides par calcul (CFD) est recommandée (voir les graphiques sur cette page).

Refroidissement par air convectif

Ce terme décrit le refroidissement du dispositif par les courants de convection de l'air chaud pouvant s'échapper des confins du composant pour être remplacé par de l'air plus frais. Étant donné que l'air chaud monte normalement, cette méthode nécessite généralement une ventilation en haut ou sur les côtés du boîtier pour être efficace.

Refroidissement par air forcé

S'il y a plus d'air forcé dans un système que pompé (en raison d'un déséquilibre du nombre de ventilateurs), on parle de flux d'air « positif », car la pression à l'intérieur de l'unité est plus élevée qu'à l'extérieur.

Un flux d'air équilibré ou neutre est le plus efficace, bien qu'un flux d'air légèrement positif puisse réduire l'accumulation de poussière s'il est correctement filtré

Caloducs

Un caloduc est un dispositif de transfert de chaleur qui utilise l'évaporation et la condensation d'un « fluide de travail » ou d'un liquide de refroidissement à deux phases pour transporter de grandes quantités de chaleur avec une très faible différence de température entre les interfaces chaude et froide. Un caloduc typique se compose d'un tube creux scellé fait d'un métal thermoconducteur tel que le cuivre ou l' aluminium , et d'une mèche pour renvoyer le fluide de travail de l'évaporateur au condenseur. Le tuyau contient à la fois du liquide saturé et de la vapeur d'un fluide de travail (tel que l' eau , le méthanol ou l' ammoniac ), tous les autres gaz étant exclus. Le caloduc le plus courant pour la gestion thermique de l'électronique a une enveloppe et une mèche en cuivre, avec de l'eau comme fluide de travail. Le cuivre/méthanol est utilisé si le caloduc doit fonctionner en dessous du point de congélation de l'eau, et les caloducs en aluminium/ammoniac sont utilisés pour le refroidissement de l'électronique dans l'espace.

L'avantage des caloducs est leur grande efficacité dans le transfert de chaleur. La conductivité thermique des caloducs peut atteindre 100 000 W/m K, contrairement au cuivre qui a une conductivité thermique d'environ 400 W/m K.

Plaques de refroidissement Peltier

Des plaques de refroidissement à effet Peltier / p ɛ l t i . / profiter de l' effet Peltier pour créer un flux thermique entre la jonction de deux conducteurs électriques différents en appliquant un courant électrique. Cet effet est couramment utilisé pour refroidir les composants électroniques et les petits instruments. En pratique, beaucoup de ces jonctions peuvent être agencées en série pour augmenter l'effet de la quantité de chauffage ou de refroidissement requise.

Il n'y a pas de pièces mobiles, donc une plaque Peltier est sans entretien. Il a une efficacité relativement faible, de sorte que le refroidissement thermoélectrique est généralement utilisé pour les appareils électroniques, tels que les capteurs infrarouges, qui doivent fonctionner à des températures inférieures à la température ambiante. Pour refroidir ces dispositifs, la nature à l'état solide des plaques Peltier l'emporte sur leur faible efficacité. Les jonctions thermoélectriques sont généralement environ 10 % aussi efficaces que le réfrigérateur à cycle de Carnot idéal , contre 40 % pour les systèmes à cycle de compression conventionnels.

Refroidissement par jet d'air synthétique

Un jet synthétique est produit par un flux continu de tourbillons qui se forment en alternant brèves éjection et aspiration d'air à travers une ouverture de telle sorte que le flux massique net soit nul. Une caractéristique unique de ces jets est qu'ils sont entièrement formés à partir du fluide de travail du système d'écoulement dans lequel ils sont déployés et peuvent produire une quantité de mouvement nette pour l'écoulement d'un système sans injection de masse nette dans le système.

Les moteurs à jet d'air synthétique n'ont pas de pièces mobiles et sont donc sans entretien. En raison des coefficients de transfert de chaleur élevés, de la fiabilité élevée mais des débits globaux inférieurs, les moteurs à jet d'air synthétique sont généralement utilisés au niveau de la puce et non au niveau du système pour le refroidissement. Cependant, selon la taille et la complexité des systèmes, ils peuvent parfois être utilisés pour les deux.

Accélération de fluide électrostatique

Un accélérateur de fluide électrostatique (EFA) est un dispositif qui pompe un fluide tel que l'air sans aucune pièce mobile. Au lieu d'utiliser des pales rotatives, comme dans un ventilateur conventionnel, un EFA utilise un champ électrique pour propulser des molécules d'air chargées électriquement. Parce que les molécules d'air sont normalement chargées de manière neutre, l'EFA doit d'abord créer des molécules chargées, ou des ions. Ainsi, le processus d'accélération des fluides comporte trois étapes de base : ioniser les molécules d'air, utiliser ces ions pour pousser beaucoup plus de molécules neutres dans une direction souhaitée, puis récupérer et neutraliser les ions pour éliminer toute charge nette.

Le principe de base est compris depuis un certain temps, mais ce n'est que ces dernières années que l'on a vu des développements dans la conception et la fabrication des dispositifs EFA qui peuvent leur permettre de trouver des applications pratiques et économiques, comme dans le micro-refroidissement des composants électroniques.

DEVELOPPEMENTS récents

Plus récemment, des matériaux à haute conductivité thermique tels que les puits de refroidissement en diamant synthétique et en arséniure de bore sont à l'étude pour fournir un meilleur refroidissement. L'arséniure de bore a été rapporté avec une conductivité thermique élevée et une conductance thermique limite élevée avec des transistors au nitrure de gallium et donc de meilleures performances que les technologies de refroidissement au diamant et au carbure de silicium. En outre, certains dissipateurs thermiques sont constitués de plusieurs matériaux présentant des caractéristiques souhaitables, tels que des matériaux à changement de phase , qui peuvent stocker une grande quantité d'énergie en raison de leur chaleur de fusion .

Simulation thermique de l'électronique

Les simulations thermiques donnent aux ingénieurs une représentation visuelle de la température et du débit d'air à l'intérieur de l'équipement. Les simulations thermiques permettent aux ingénieurs de concevoir le système de refroidissement ; optimiser une conception pour réduire la consommation d'énergie, le poids et le coût ; et de vérifier la conception thermique pour s'assurer qu'il n'y a pas de problèmes lors de la construction de l'équipement. La plupart des logiciels de simulation thermique utilisent des techniques de dynamique des fluides numériques pour prédire la température et le débit d'air d'un système électronique.

Concevoir

La simulation thermique est souvent nécessaire pour déterminer comment refroidir efficacement les composants dans le cadre des contraintes de conception. La simulation permet de concevoir et de vérifier la conception thermique des équipements très en amont et tout au long de la conception des pièces électroniques et mécaniques. Concevoir en tenant compte des propriétés thermiques dès le départ réduit le risque de modifications de conception de dernière minute pour résoudre les problèmes thermiques.

L'utilisation de la simulation thermique dans le cadre du processus de conception permet la création d'une conception de produit optimale et innovante qui fonctionne selon les spécifications et répond aux exigences de fiabilité des clients.

Optimiser

Il est facile de concevoir un système de refroidissement pour presque n'importe quel équipement s'il y a un espace, une puissance et un budget illimités. Cependant, la majorité des équipements auront une spécification rigide qui laisse une marge d'erreur limitée. Il existe une pression constante pour réduire les besoins en énergie, le poids du système et le coût des pièces, sans compromettre les performances ou la fiabilité. La simulation thermique permet d'expérimenter des optimisations, telles que la modification de la géométrie du dissipateur thermique ou la réduction de la vitesse des ventilateurs dans un environnement virtuel, ce qui est plus rapide, moins cher et plus sûr que l'expérimentation et la mesure physiques.

Vérifier

Traditionnellement, la première fois que la conception thermique de l'équipement est vérifiée, c'est après qu'un prototype a été construit. L'appareil est mis sous tension, peut-être à l'intérieur d'une chambre climatique, et les températures des parties critiques du système sont mesurées à l'aide de capteurs tels que des thermocouples. Si des problèmes sont découverts, le projet est retardé pendant qu'une solution est recherchée. Une modification de la conception d'un PCB ou d'une pièce de boîtier peut être nécessaire pour résoudre le problème, ce qui prendra du temps et coûtera une somme d'argent importante. Si la simulation thermique est utilisée dans le cadre du processus de conception de l'équipement, le problème de conception thermique sera identifié avant la construction d'un prototype. Résoudre un problème au stade de la conception est à la fois plus rapide et moins coûteux que de modifier la conception après la création d'un prototype.

Logiciel

Il existe une large gamme d'outils logiciels conçus pour la simulation thermique de l'électronique, notamment 6SigmaET , Ansys ' IcePak et Mentor Graphics ' FloTHERM.

Environnements de télécommunications

Des mesures de gestion thermique doivent être prises pour accueillir les équipements à fort dégagement de chaleur dans les salles de télécommunications. Les techniques génériques de refroidissement supplémentaire/spot, ainsi que les solutions de refroidissement clé en main développées par les fabricants d'équipements sont des solutions viables. De telles solutions pourraient permettre à un équipement à dégagement de chaleur très élevé d'être logé dans un bureau central qui a une densité de chaleur égale ou proche de la capacité de refroidissement disponible à partir de la centrale de traitement d'air.

Selon Telcordia GR-3028 , Gestion thermique dans les bureaux centraux de télécommunications, le moyen le plus courant de refroidir en interne les équipements de télécommunications modernes consiste à utiliser plusieurs ventilateurs à grande vitesse pour créer un refroidissement par convection forcée. Bien que le refroidissement liquide direct et indirect puisse être introduit à l'avenir, la conception actuelle des nouveaux équipements électroniques est orientée vers le maintien de l'air comme moyen de refroidissement.

Une approche « holistique » bien développée est nécessaire pour comprendre les problèmes actuels et futurs de gestion thermique. Le refroidissement de l'espace d'une part, et le refroidissement des équipements d'autre part, ne peuvent pas être considérés comme deux parties isolées du défi thermique global. L'objectif principal du système de distribution d'air d'une installation d'équipement est de distribuer l'air conditionné de manière à ce que l'équipement électronique soit refroidi efficacement. L'efficacité globale du refroidissement dépend de la façon dont le système de distribution d'air fait circuler l'air dans la salle d'équipement, de la façon dont l'équipement fait circuler l'air à travers les cadres de l'équipement et de la manière dont ces flux d'air interagissent les uns avec les autres. Les niveaux élevés de dissipation thermique reposent fortement sur une intégration transparente des conceptions de refroidissement d'équipement et de refroidissement de pièce.

Les solutions environnementales existantes dans les installations de télécommunications ont des limites inhérentes. Par exemple, la plupart des bureaux centraux matures ont un espace limité disponible pour les grandes installations de conduits d'air qui sont nécessaires pour refroidir les salles d'équipement à haute densité thermique. De plus, de forts gradients de température se développent rapidement en cas de panne de refroidissement ; cela a été bien documenté grâce à la modélisation informatique et aux mesures et observations directes. Bien que des systèmes de sauvegarde environnementale soient en place, il existe des situations où ils ne seront pas utiles. Dans un cas récent, l'équipement de télécommunications d'un grand bureau central a été surchauffé et les services essentiels ont été interrompus par un arrêt complet du refroidissement déclenché par un faux avertisseur de fumée.

Un obstacle majeur à une gestion thermique efficace est la manière dont les données de dégagement de chaleur sont actuellement rapportées. Les fournisseurs spécifient généralement le dégagement de chaleur maximal (plaque signalétique) de l'équipement. En réalité, la configuration des équipements et la diversité du trafic se traduiront par des nombres de dégagement de chaleur nettement inférieurs.

Classes de refroidissement des équipements

Comme indiqué dans GR-3028 , la plupart des environnements d'équipement maintiennent des allées avant (maintenance) froides et des allées arrière chaudes (câblage), où l'air frais est fourni aux allées avant et l'air chaud est retiré des allées arrière. Ce schéma offre de multiples avantages, notamment un refroidissement efficace des équipements et une efficacité thermique élevée.

Dans la classe traditionnelle de refroidissement de pièce utilisée par la majorité des fournisseurs de services, le refroidissement de l'équipement bénéficierait d'emplacements d'admission et d'évacuation d'air qui aident à déplacer l'air de l'allée avant vers l'allée arrière. Le modèle traditionnel avant-bas vers haut-arrière, cependant, a été remplacé dans certains équipements par d'autres modèles de flux d'air qui peuvent ne pas assurer un refroidissement adéquat de l'équipement dans les zones à haute densité thermique.

Une classification des équipements (étagères et armoires) en classes Équipement-refroidissement (EC) sert à classer l'équipement en fonction des emplacements d'entrée d'air de refroidissement et d'évacuation d'air chaud, c'est-à-dire les schémas ou protocoles de flux d'air de l'équipement.

La syntaxe EC-Class fournit un « langage commun » flexible et important. Il est utilisé pour développer des cibles de dégagement de chaleur (HRT), qui sont importantes pour la fiabilité du réseau, la planification de l'équipement et de l'espace et la planification de la capacité de l'infrastructure. Les HRT tiennent compte des limites physiques de l'environnement et des critères environnementaux de base, notamment la capacité de débit d'air d'alimentation, la diffusion de l'air dans l'espace de l'équipement et les interactions air-distribution/équipement. En plus d'être utilisée pour développer les HRT, la classification CE peut être utilisée pour montrer la conformité sur les fiches produits, fournir des spécifications de conception internes ou spécifier des exigences dans les bons de commande.

La classification Room-Cooling (RC-Class) fait référence à la manière dont l'ensemble de l'espace de l'équipement est climatisé (refroidi). L'objectif principal des classes RC est de fournir une classification et une description logiques des schémas ou protocoles de refroidissement de pièce hérités et non hérités dans l'environnement du bureau central. En plus d'être utilisée pour développer des HRT, la classification RC peut être utilisée dans les spécifications de conception internes du bureau central ou dans les bons de commande.

Les classes de refroidissement supplémentaire (classe SC) fournissent une classification des techniques de refroidissement supplémentaire. Les fournisseurs de services utilisent des solutions de refroidissement supplémentaires/ponctuels pour compléter la capacité de refroidissement (par exemple, pour traiter les occurrences de « points chauds ») fournies par le protocole général de refroidissement des pièces tel qu'exprimé par la Classe RC.

Impact economique

La consommation d'énergie des équipements de télécommunications représente actuellement un pourcentage élevé de l'énergie totale consommée dans les bureaux centraux. La majeure partie de cette énergie est ensuite libérée sous forme de chaleur dans l'espace environnant de l'équipement. Étant donné que la majeure partie de la consommation d'énergie restante du bureau central sert à refroidir la salle des équipements, l'impact économique de l'efficacité énergétique des équipements électroniques serait considérable pour les entreprises qui utilisent et exploitent des équipements de télécommunications. Cela réduirait les coûts d'investissement pour les systèmes de support et améliorerait les conditions thermiques dans la salle d'équipement.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • Ogrenci-Memik, Seda (2015). Gestion de la chaleur dans les circuits intégrés : surveillance et refroidissement sur puce et au niveau du système . Londres, Royaume-Uni : The Institution of Engineering and Technology. ISBN 9781849199353. OCLC  934678500 .

Liens externes