¿Qué es un esparcidor de calor?

Un esparcidor 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 aparatos o equipos fríos, o calientes en algunos casos, al llevar el calor desde donde se genera hasta donde debe estar. Esto generalmente se requiere cuando el medio de intercambio de calor, o el lugar donde debe ir el calor, es incapaz de absorber la cantidad necesaria de calor por sí solo. 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 que la olla de acero inoxidable absorba y retenga 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 hacia o desde un medio o material hacia otro depende de una serie de factores técnicos que, en ocasiones, pueden confundir el problema por completo. El principal problema a este respecto es la diferencia en la densidad del 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 normalmente montados en componentes electrónicos o las aletas de un calentador de aceite o radiador son ejemplos de cómo funciona la teoría del esparcidor de calor para solucionar este problema.

Por ejemplo, el área de la 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 un disipador de calor al transistor. Esta suele ser una base pesada de cobre o aluminio con una gran cantidad de aletas que sobresalen de 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 de intercambiador de calor primario que ayuda al intercambiador secundario, el aire, a absorber eficazmente la energía térmica generada.

Obviamente, el uso de esparcidores de calor se limita a aplicaciones en las que el medio de intercambio secundario no puede superar las diferencias de densidad de flujo de calor entre él y el material de la fuente de calor. Los materiales esparcidores 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 esparcidor también debe ser un paso térmico lo más eficiente posible. Con este fin, las pastas de transferencia de calor a menudo se aplican a las superficies antes de colocar el esparcidor de calor.