¿Qué es un difusor de calor?

Un difusor de calor es un dispositivo que ayuda a disipar el calor de una fuente térmica a un medio de intercambio de calor. Esta es una forma bastante compleja de decir que un intercambiador de calor ayuda a mantener los electrodomésticos o equipos fríos, o calientes en algunos casos, al obtener calor de donde se genera a donde debe estar. Esto generalmente se requiere cuando el medio de intercambio de calor, o el lugar donde necesita ir el calor, es incapaz de absorber la cantidad necesaria de calor por sí mismo. Buenos ejemplos de esta teoría incluyen las bases de cobre en utensilios de cocina de acero inoxidable o los disipadores de calor con aletas en componentes electrónicos de alta corriente. La base de cobre ayuda a la olla de acero inoxidable a absorber y retener el calor, y el disipador de calor ayuda al microprocesador a eliminar el calor.

La transferencia de calor, o más bien la transferencia de calor adecuada, no siempre es un concepto tan simple como parece. Obtener suficiente calor de un medio o material a otro depende de varios factores técnicos que, en ocasiones, pueden confundir el problema por completo. El principal problema a este respecto es la diferencia en la densidad de flujo de calor de diferentes materiales. En pocas palabras, esto significa que algunos materiales requieren un área de exposición mucho mayor que otros para absorber la misma cantidad de calor. Los disipadores de calor montados comúnmente en componentes electrónicos o las aletas en un calentador de aceite o radiador son ejemplos de cómo funciona la teoría del difusor de calor para solucionar este problema.

Por ejemplo, el área de superficie de un transistor de alta ganancia genera mucho más calor del que el aire en contacto con él puede absorber durante un período de tiempo determinado. Para evitar este fenómeno, se conecta un disipador de calor o disipador de calor al transistor. Esto es típicamente una base pesada de cobre o aluminio con una gran cantidad de aletas que se proyectan desde su superficie. Esto logra un gran aumento en el volumen de aire expuesto a la fuente de calor que niega el diferencial de densidad de flujo de calor entre el transistor y el aire. De esta manera, el esparcidor de cabeza se convierte en el mecanismo primario del intercambiador de calor que ayuda al intercambiador secundario, el aire, a absorber efectivamente la energía térmica generada.

Obviamente, el uso del difusor de calor está limitado a aplicaciones en las que el medio de intercambio secundario no puede superar las diferencias de densidad de flujo de calor entre este y el material fuente de calor. Los materiales del difusor de calor deben ser buenos conductores térmicos, y el perfil de la superficie debe calcularse con bastante cuidado para ofrecer la máxima exposición y circulación. La unión entre la fuente de calor y el difusor también debe ser un paso térmico tan eficiente como sea posible. Con este fin, las pastas de transferencia de calor a menudo se aplican a las superficies antes de unir el difusor de calor.