在2012年6月9日开幕的“广州国际照明展”上,一款来自于中国科学院工程热物理研究所(以下简称中科院工热所)的“1000W-LED散热器”引发了大家的驻足围观和热烈讨论,一度造成了10.3场馆门前的道路阻塞。
很多流连在这款散热器前的观众都纷纷表达了疑惑之情。因为在业内,不要说一千瓦,即便一两百瓦的LED灯,其散热问题都颇为棘手。在此之前,一千瓦的LED照明,不要说见过,听都没听过。一些人连称不可思议。这样大的功率,是传统的铝型材望尘莫及的,就连走在散热前沿的热管(热柱)技术,都难以企及。在得到中科院专家的讲解以后,观众们才了解,原来散热的秘诀来自于国家863计划成果的“微槽群复合相变传热技术”,一种全新的高效散热技术。
所谓微槽群复合相变,就是利用微尺度下强化换热的槽群结构,同时引发液体的薄液膜蒸发和厚液膜核态沸腾,从而将灯片发出的热量迅速地带走;然后利用相变的无温差传热,将热量高效传递到散热器表面,并释放到周围环境中。利用这种技术制造的散热器,具有效率高,重量轻,体积小和工作安全可靠的特点。这款人人称奇的一千瓦散热器,重量仅有12.2公斤。如果按照传统技术的话,这个重量只能起到二三百瓦的散热效果。
在照明展上,记者走访发现,除中科院工程热物理所以外,仅有寥寥几家企业部分实现了大功率LED散热。比较典型的有“国研高能(北京)稳态传热传质技术研究院有限公司(以下简称国研高能)和“嘉善恒杰热管科技有限公司(以下简称嘉善恒杰)”。
专家表示,LED照明行业发展至今,随着功率的不断增加,相变取热已经成为了必然的趋势。而在相变领域,较早的技术就是发明于上世纪六十年代的热管,最近的技术则是复合相变。由于复合相变中会引发厚、薄液膜不同程度的相变,并相互促进、耦合,从而形成成指数增加的取热、散热能力,故而使得换热效果得到显著提高。
以下是记者根据样本资料作出的一个“大功率LED散热器对比图表”,能起到对这几种典型技术对比一目了然的效果。
综上可以看到,利用中科院工热所的微槽群复合相变技术研制而成的LED散热器,不仅可以做到高达1000W的功率,还能将每瓦的散热重量做得更轻,体积做得更小。