Flüssigkühlungsmethoden sind großartig, weil sie gut kühlen. Es gibt zwei Arten dieser Technologie. Sie sind kontaktbehaftet und berührungslos. Diese Unterteilung hängt davon ab, ob sie in direktem Kontakt mit dem wärmeerzeugenden Gerät stehen. Zu den Lösungen für die Flüssigkeitskühlung mit Kontakt gehören die Tauch- und Sprühkühlung. Zu den berührungslosen Lösungen für die Flüssigkeitskühlung gehören in der Regel die Kühlplattenkühlung.
Von den drei Arten der Flüssigkeitskühlung ist die Plattenkühlung die älteste und am weitesten verbreitete Art. Sie hat die höchste Marktreife und Betriebsfähigkeit.
Die Kühlplatten-Flüssigkeitskühlung überträgt hauptsächlich Wärme von den Bauteilen auf die Kühlflüssigkeit. Diese Flüssigkeit befindet sich in einem Rohr, das die Kühlplatte umgibt. Die Platte ist ein geschlossener Hohlraum, der aus wärmeleitenden Metallen wie Kupfer und Aluminium besteht. Die Kühlflüssigkeit transportiert die Wärme ab. Sie nutzt die Arbeitsflüssigkeit, um die Wärme zur Kühlung an das hintere Ende zu leiten.
Inhaltsübersicht
In Bezug auf die Anwendung ergeben sich vier Vorteile
- Gute Materialverträglichkeit.
- Geringerer Bedarf an wärmeerzeugenden Geräten und einfachere Installation.
- Geringere Kosten, schnelle Entwicklung von Anwendungen, keine Notwendigkeit für teure wassergekühlte Einheiten.
- Hohe Dichte, hohe Effizienz und hohe Zuverlässigkeit.
Gängige Kühlplattentypen
2.1. Profil + Stir Reibschweißen
Bei diesem Kühlplattentyp werden die Kufen im Extrusionsverfahren direkt geformt, der Kreislauf durch Bearbeitung geöffnet und schließlich Kufen und Aufnahme durch Rührreibschweißen versiegelt.
Vorteile
- Gute Zuverlässigkeit
- Gute Tragfähigkeit
- Gute Oberflächenebenheit
- Guter Wärmeübertragungseffekt
- Hohe Produktionseffizienz
Benachteiligungen
- Aufwändigere Verarbeitung, hohe Kosten
- Dicker und schwerer
- Hohe Flächenbelegung
- Geringe Wärmeableitungsdichte, Oberfläche nicht geeignet für die Gestaltung zu vieler Schraubenlöcher
2.2. Harmonika-Röhren-Flüssigkeitskühlplatten
Das Prinzip dieses Verfahrens besteht darin, Aluminium zu strangpressen, um die Kufen herzustellen, und diese dann mit den beiden Endsammlern zusammenzuschweißen.
Vorteile
- Geringe Kosten und geringes Gewicht
- Einfache Struktur und hohe Produktionseffizienz
Benachteiligungen
- Einzelner Läufer, kleine Kontaktfläche
- Dünne Wand, durchschnittlicher Wärmeaustausch, schlechte Tragfähigkeit
2.3.aufblasbare Flüssigkeitskühlplatten
Blow-up-Flüssigkeitskühlplatten ist die wichtigste flüssigkeitsgekühlte Platte derzeit, der Prozess Platte ausgedruckt Graphit Zusammensetzung der Pipeline, durch Warmwalzen der beiden Platten kombiniert, Blasen Gas zum Aufblasen der Pipeline.
Vorteile
- Niedrige Kosten und hohe Produktionseffizienz
- Hohe Wärmeübertragungseffizienz und schnelle Abkühlgeschwindigkeit
- Die dünnste Position kann mit 0,5 mm erreicht werden, geringes Gewicht
Benachteiligungen
- Weiches Material, Unzulänglichkeiten bei Druckbeständigkeit und Festigkeit
- Geringe Leistung, anfällig für Leckagen
2.4. Gestanzte Flüssigkeitskühlplatten
Das Prinzip dieses Verfahrens besteht darin, das Aluminium mit Hilfe von Pressen und Matrizen zu stanzen, um eine plastische Verformung zu erreichen und Fließkanäle zu bilden, wobei Ober- und Unterschale durch Löten zusammengeschweißt werden.
Vorteile
- Die Kufen können beliebig gestaltet werden
- Große Kontaktfläche, gute Wärmeaustauschwirkung
- Hohe Produktionseffizienz
- Hohe Druck- und Festigkeitsbeständigkeit
Benachteiligungen
- Notwendigkeit, die Form zu öffnen, hohe Kosten
- Hohe Anforderungen an die Nivellierung, schwierig zu installieren
2.5.Platten- und Lamellen-Flüssigkeitskühlplatten
Das Prinzip dieser Flüssigkeitskühlplatten besteht darin, die oberen und unteren Wärmeleitbleche mit gezackten Wärmeübertragungslamellen zu füllen, die dann durch Vakuumlöttechnik ohne Lötflussmittel versiegelt werden.
Vorteile
- Hohe Oberflächenreinheit, gute Fließfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit
- Wärmeübertragungsleistung, bessere Gleichmäßigkeit der Strömungswege
Benachteiligungen
- Hohe Kosten
- Hohe Ebenheitsanforderungen, schwierig zu installieren
Thermische Faktoren bei der Auslegung von Kühlplatten
Die Konstruktionsschritte für flüssigkeitsgekühlte Platten sind ähnlich wie die für Kühlkörper. Sie gelten für luftgekühlte oder natürlich gekühlte Geräte. Das fluide Medium, dem die Kühlplatte ausgesetzt ist, ist eine Flüssigkeit; bei luftgekühlter oder natürlicher Wärmeabgabe ist das fluide Medium ein Gas.
Die grundlegenden Faktoren, die beim Entwurf einer Kühlplatte zu berücksichtigen sind
Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen dem Feststoff und dem Fluid innerhalb eines bestimmten Raumvolumens, wodurch die Wärmeübertragung verbessert wird.
Kontakt mit der wärmeerzeugenden Quelle durch die wärmeleitendes Schnittstellenmaterial.
die Kontaktfläche der Flüssigkeit mit dem Festkörper.
Wärmeübertragung von der wärmeerzeugenden Quelle auf die Kühlplatte und dann auf das flüssige Medium, das in der Kühlplatte fließt und aus dem System abgeführt wird.
Thermische Spezifikationen für Kühlplatten
Die Faktoren der Wärmeerzeugungsquelle spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Kosten und der Komplexität der Kühlplattenkonstruktion. Die Wärmeabgabefaktoren lassen sich in vier variable Typen unterteilen. Diese sind gleichmäßiger Wärmestrom, feste Durchflussmenge, maximaler Druckabfall und maximale Oberflächentemperatur. Die Variablen werden auch an die Bedürfnisse des Kunden angepasst. Sie lassen sich in vier Hauptanwendungen unterteilen.
Szenario 1: Der Eingang ist ein gleichmäßiger Wärmestrom. Die Durchflussmenge ist fest. Der Druckabfall ist bei einer festen Durchflussmenge begrenzt. Die Oberflächentemperatur hat ein bestimmtes Maximum. Eine einheitliche Oberflächentemperatur ist nicht erforderlich.
Szenario 2: Die Eingaben sind: ein konstanter Wärmestrom, eine feste Durchflussmenge und ein festgelegter maximaler Druckabfall. Das System hat auch eine festgelegte maximale Oberflächentemperatur. Die Oberfläche muss keine gleichmäßige Temperatur haben. Stattdessen variieren die Wärmelasten ungleichmäßig. Sie konzentrieren sich im Allgemeinen an mehreren Stellen unter dem Bauteil oder in einem bestimmten Bereich.
Szenario 3: Der Eingang hat einen gleichmäßigen Wärmestrom. Die Durchflussmenge ist fest. Der Druckabfall ist begrenzt. Der Druckabfall ist bei einer festen Durchflussmenge begrenzt. Auf der Oberfläche der Kühlplatte herrschen ungleichmäßige Temperaturschwankungen. Die Temperaturen variieren zwischen den Komponenten.
Szenario 4: Es ist dasselbe wie bei den Szenarien 1, 2 und 3. Die Höchsttemperatur muss jedoch gleichmäßig sein. Sie muss über die gesamte Kühlplatte oder unter einer bestimmten Komponente gleichmäßig sein.
Trumonytech hat Erfahrung mit der Gestaltung von Kühltafeln. Die Szenarien zwei und drei sind bei feststehenden Kühltafeln üblich. Für die Szenarien eins und vier wird das Design jedoch komplexer und kostspieliger. Bei der Auslegung eines kundenspezifischen Schaltschranks mit fester Kühlung gehen die Thermik-Experten von Trumonytechs wie folgt vor. Sie definieren die thermische Karte, erstellen ein Konzept für den Flüssigkeitskreislauf, berechnen den Temperaturanstieg und den Druckabfall und passen die Kreislaufführung bei Bedarf an.
Wir entwerfen den Prototyp auf der Grundlage der vom Kunden eingegebenen Parameter und entwerfen die Kühlplatte mit dem zuverlässigsten Verfahren. Nachdem der Entwurf fertig ist, simulieren und testen wir die Kühlplatte. Wir prüfen den Druckabfall, die Eintritts- und Austrittstemperatur sowie die Temperaturunterschiede. Außerdem prüfen wir die maximale Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche der Kühlplatte und der maximalen Temperaturdifferenz des Batteriepacks. Mit diesen Tests wird geprüft, ob das Design vor der Massenproduktion realisierbar ist.
Flüssigkühlung Platten Runner Design
Unser Entwurfsprozess Schritt für Schritt:
1. Bilden Sie zunächst das Konzept des Flüssigkeitskreislaufs und berechnen Sie dann den Temperatur- und Druckabfall
2. Bestimmen Sie das Material der Kühlplatte
1) Kosten, Verfügbarkeit, Verarbeitbarkeit und andere allgemeine Designfaktoren
2. Wärmeleitfähigkeit, chemische Verträglichkeit mit der Flüssigkeit, Materialdichte, Gefrierpunkt und Siedepunkt
3. Gestaltung der Fließwege
Die Richtung der Flüssigkeit in einem Flüssigkeitskühlsystem wirkt sich direkt auf die Richtung der Wärmeübertragung und die Übertragungseffizienz aus. Unsere Ingenieure berücksichtigen Faktoren wie:
- Verteilung der Wärmequelle: Die Flüssigkeit befindet sich so nah wie möglich an der Wärmequelle, um den Diffusionswärmewiderstand zu verringern
- Strukturelle Vermeidung: Der Fließweg sollte sich in einem sicheren Abstand zu den festen Löchern in der Kühlplatte befinden.
- Gleichmäßige Anordnung: Die Flüssigkeit sollte gleichmäßig über die Kühlplatte fließen, um die Kühlfläche effektiv zu nutzen.
- Kontrolle der Durchflussmenge: je größer die Durchflussmenge, desto höher der konvektive Wärmeübergangskoeffizient
- Verringerung des Durchflusswiderstands: Konstruktion von seriellen und parallelen Durchflusskanälen zur Verringerung des Durchflusswiderstands und der Gefahr von Leckagen
- Durchführbarkeit und Verarbeitbarkeit
Wie man Komplexität und Produktionskosten reduziert
Die Erstellung einer flüssigkeitsgekühlten Platte durchläuft eine Reihe von Prozessen, bevor sie ein Standardprodukt in der Produktion wird. Der erste Schritt besteht darin, die theoretischen Zeichnungen zu besprechen (für die Herstellung von flüssigkeitsgekühlten Platten im Falle einer kundenspezifischen Anpassung), Trumonytechs wird innerhalb von 24 Stunden auf ihre Bedürfnisse reagieren und ein technisches Seminar abhalten, um den Entwicklungszyklus zu verkürzen und das Projekt voranzutreiben; wenn keine flüssigkeitsgekühlten Zeichnungen verfügbar sind, werden wir den entsprechenden technischen Ingenieur organisieren, um Ihre flüssigkeitsgekühlten Bedürfnisse zu erfüllen. processors.
"Bei komplexen Anforderungen an die Flüssigkeitskühlung berücksichtigt das Trumonytechs-Team neben der vom Produkt selbst geforderten Wärmeabgabeleistung (ultrahoch/ultraniedrig), der Betriebsumgebung (schnelle Wechsel zwischen hohen und niedrigen Temperaturen), den thermischen Parametern des Kerns und potenziellen Sicherheitsrisiken usw. mehrere Faktoren. Trumonytechs wird sich darauf konzentrieren, die Komplexität der Kühlplatte zu reduzieren, angefangen bei der Diskussion der Konstruktionsmaße, der Wahl der Art der Flüssigkeitskühlplatte (Platte, Rippe, Mikrokanalrohrusw.), die Anpassung der Laufradanordnung und die Optimierung des Kreislaufs, die Verteilung der Wärmeabgabefläche, die Bestimmung des Produktionsprozesses (CNC, FSW, CMT, FDS, MIG, TIG und mehr), die Ersatzteile Die gesamte Palette der Komponenten (flüssigkeitsgekühlte Gehäuse, Wärmeleitende SilikonmattenSchnellsteckverbinder, Rohrleitungen, Durchgangsstecker, Batteriekühler usw.) wird von Trumonytechs unterstützt.
