Temperaturhantering

Temperaturhantering är ett område inom teknik som syftar till att kontrollera och styra temperaturer i system och produkter för att säkerställa säkerhet, prestanda och energieffektivitet. Det omfattar många branscher och applikationer, såsom elektronik, byggnaders klimatstyrning, fordonsindustrin, datacenter och tillverkningsprocesser.

Målsättningen är att avlägsna överskottsvärme från värmekällor och hålla komponenter inom deras godtagna temperaturområden. Detta kräver övervakning med sensorer, reglering med styrsystem och ibland aktorer som fläktar, pumpar eller kylmedelskretsar. Viktiga begrepp är setpunkt, temperaturspridning (uniformitet) och termisk marginal samt tillförlitlighet.

Metoderna kan vara passiva eller aktiva. Passiv temperaturhantering bygger på isolering, värmefördelning, termisk massa och yttre skydd mot värme. Aktiv kylning använder till exempel luftkylning via fläktar, vätskekylning, värmeväxlare och kylare, samt uppvärmning vid behov. Elektroniska system använder termiska gränssnittsmaterial och kylflänsar. I datacenter används lösningar som kylrum och immersionkylning samt spillvärmeåtervinning.

Designen tar hänsyn till begrepp som termisk designkraft (TDP), termiskt motstånd (Rth) och termisk kapacitans. Placering av komponenter, flödesmönster och förebyggande av termisk runaway är viktiga. Energieffektivitet och livslängd balanseras mot kostnader och tillförlitlighet.

Praktiska tillämpningar finns i konsumentelektronik (bärbara datorer, smartphones), fordon (batterihantering i elbilar), byggnader (HVAC) och industriella processer.