I metodi di raffreddamento a liquido sono ottimi perché raffreddano bene. Questa tecnologia è di due tipi. Sono a contatto e senza contatto. Questa divisione dipende dal contatto diretto con il dispositivo che genera calore. Le soluzioni di raffreddamento a liquido a contatto includono il raffreddamento a immersione e a spruzzo. Le soluzioni di raffreddamento a liquido senza contatto sono tipicamente il raffreddamento a piastra fredda.
Dei tre tipi di raffreddamento a liquido, la tecnologia a piastre di raffreddamento a liquido è la prima e la più diffusa. Ha la massima maturità di mercato e operatività.
Il raffreddamento a liquido a piastra fredda trasferisce principalmente il calore dai componenti al liquido di raffreddamento. Il liquido si trova in un tubo che circonda la piastra fredda. La piastra è una cavità chiusa fatta di metalli termicamente conduttivi come rame e alluminio. Il liquido di raffreddamento trasporta il calore. Utilizza il fluido di lavoro per portare il calore all'estremità posteriore per il raffreddamento.
Indice dei contenuti
I vantaggi in termini di applicazione sono quattro
- Buona compatibilità con i materiali.
- Requisiti ridotti per i dispositivi di generazione del calore e installazione più semplice.
- Costi ridotti, sviluppo rapido delle applicazioni, nessuna necessità di costose unità raffreddate ad acqua.
- Alta densità, alta efficienza e alta affidabilità.
Tipi comuni di piastre fredde
2.1. Saldatura per attrito a profilo + Stir
Questo tipo di piastra fredda utilizza un processo di estrusione per modellare direttamente le guide della piastra fredda, utilizzando la lavorazione per aprire la circolazione e infine utilizzando un processo di saldatura a frizione per sigillare le guide e il ricevitore.
Vantaggi
- Buona affidabilità
- Buona capacità di carico
- Buona planarità della superficie
- Buon effetto di trasferimento del calore
- Alta efficienza produttiva
Svantaggi
- Lavorazione più complessa, costi elevati
- Più spesso e più pesante
- Elevata occupazione di spazio
- Bassa densità di dissipazione del calore, superficie non adatta alla progettazione di troppi fori per le viti
2.2. Piastre di raffreddamento a tubo armonico
Il principio di questo processo consiste nell'estrudere l'alluminio per creare le guide e poi saldarle insieme ai due collettori terminali.
Vantaggi
- Basso costo e peso ridotto
- Struttura semplice ed elevata efficienza produttiva
Svantaggi
- Corridore singolo, area di contatto ridotta
- Parete sottile, effetto di scambio termico medio, scarsa resistenza al carico
2.3.Piastre di raffreddamento a liquido Blow-up
Le piastre di raffreddamento a liquido Blow-up sono attualmente le più importanti piastre raffreddate a liquido, la piastra di processo ha stampato la composizione della grafite della conduttura, laminando a caldo le due piastre combinate, soffiando il gas per far saltare la conduttura.
Vantaggi
- Basso costo ed elevata efficienza produttiva
- Alta efficienza di trasferimento del calore e velocità di raffreddamento
- La posizione più sottile può essere raggiunta 0,5 mm, peso leggero
Svantaggi
- Materiale morbido, carenze in termini di resistenza alla pressione e di forza
- Prestazioni ridotte, soggette a perdite
2.4. Piastre di raffreddamento a liquido stampate
Il principio di questo processo consiste nell'utilizzare presse e stampi per stampare l'alluminio in modo da creare una deformazione plastica e formare canali di flusso, mentre i gusci superiori e inferiori vengono saldati insieme mediante brasatura.
Vantaggi
- Le guide possono essere di qualsiasi disegno
- Ampia area di contatto, buon effetto di scambio termico
- Alta efficienza produttiva
- Elevata resistenza alla pressione e alla forza
Svantaggi
- Necessità di aprire lo stampo, costo elevato
- Elevati requisiti di livellamento, difficile da installare
2.5.Piastre e alette di raffreddamento a liquido
Il principio di queste piastre di raffreddamento a liquido consiste nel riempire i pannelli conduttori di calore superiori e inferiori con alette di trasferimento del calore dentellate, che vengono poi sigillate con la tecnologia della brasatura sotto vuoto senza flusso di brasatura.
Vantaggi
- Elevata pulizia superficiale, buona fluidità e resistenza alla corrosione
- Prestazioni di trasferimento del calore, migliore uniformità dei percorsi di flusso
Svantaggi
- Costo elevato
- Elevata planarità richiesta, difficile da installare
Fattori termici di progettazione delle piastre di raffreddamento
Le fasi di progettazione delle piastre raffreddate a liquido sono simili a quelle dei dissipatori di calore. Si tratta di apparecchiature raffreddate ad aria o a raffreddamento naturale. Il fluido a cui è esposta la piastra fredda è un liquido; per il raffreddamento ad aria o la dissipazione naturale del calore il fluido è un gas.
I fattori fondamentali da considerare nella progettazione di una piastra fredda
aumentare l'area di contatto tra il solido e il fluido in un determinato volume di spazio, migliorando così il trasferimento di calore.
contatto con la fonte di generazione di calore attraverso il materiale di interfaccia termicamente conduttivo.
la superficie di contatto del fluido con il solido.
Trasferimento di calore dalla fonte di generazione di calore alla piastra fredda e quindi al fluido liquido che scorre nella piastra fredda e che viene trasportato fuori dal sistema.
Specifiche termiche della piastra fredda
I fattori della fonte di generazione del calore hanno un ruolo importante nel determinare il costo e la complessità della progettazione della piastra fredda. I fattori di dissipazione del calore possono essere suddivisi in quattro tipi di variabili. Si tratta di flusso di calore uniforme, portata fissa, perdita di carico massima e temperatura superficiale massima. Le variabili vengono anche adattate alle esigenze del cliente. Possono essere suddivisi in quattro usi principali.
Scenario 1: L'ingresso è un flusso di calore uniforme. La portata è fissa. La caduta di pressione è limitata a una portata fissa. La temperatura superficiale ha un valore massimo specificato. Non è richiesta una temperatura superficiale uniforme.
Scenario 2: Gli input sono: un flusso di calore costante, una portata fissa e una perdita di carico massima impostata. Il sistema ha anche una temperatura superficiale massima impostata. Non è necessario che la superficie abbia una temperatura uniforme. Al contrario, i carichi di calore variano in modo non uniforme. In genere sono concentrati in più punti sotto il componente o in un'area specifica.
Scenario 3: L'ingresso ha un flusso di calore uniforme. La portata è fissa. La caduta di pressione è limitata. La caduta è limitata a una portata fissa. Si verifica una variazione di temperatura non uniforme sulla superficie della piastra fredda. Le temperature variano tra i componenti.
Scenario 4: È la stessa cosa degli scenari 1, 2 e 3. Ma la temperatura massima deve essere uniforme. Deve essere uniforme su tutta la piastra fredda o sotto un componente specifico.
Trumonytech ha esperienza nella progettazione di pannelli freddi. Gli scenari due e tre sono comuni con i pannelli a raffreddamento fisso. Ma per gli scenari uno e quattro, la progettazione diventa più complessa e costosa. Quando si progetta un pannello a raffreddamento fisso specificato dal cliente, gli esperti termici di Trumonytechs seguono le seguenti fasi. Definiscono la mappa termica, realizzano un concetto di circuito a liquido, calcolano l'aumento di temperatura e la caduta di pressione e, se necessario, modificano il percorso del circuito.
Prototipiamo il progetto in base ai parametri inseriti dal cliente e progettiamo la piastra fredda con il processo più affidabile. Una volta terminata la progettazione, simuliamo e testiamo la piastra fredda. Controlliamo la caduta di pressione, la temperatura di ingresso, la temperatura di uscita e le differenze di temperatura. Verifichiamo anche la differenza di temperatura massima tra la superficie della piastra fredda e la differenza di temperatura massima del pacco batterie. Questi test verificano la fattibilità del progetto prima della produzione in serie.
design delle piastre di raffreddamento a liquido
Il nostro processo di progettazione passo dopo passo:
1. Formare prima il concetto di circuito del liquido e poi calcolare la temperatura e la perdita di carico.
2. Determinare il materiale della piastra fredda
1) Costo, disponibilità, processabilità e altri fattori generali di progettazione
2. Conduttività termica, compatibilità chimica con il liquido, densità del materiale, punto di congelamento e punto di ebollizione.
3. Progettazione del percorso di flusso
La direzione del fluido in un sistema di raffreddamento a liquido influisce direttamente sulla direzione del trasferimento di calore e sull'efficienza del trasferimento:
- Distribuzione della fonte di calore: il fluido è il più vicino possibile alla fonte di calore per ridurre la resistenza termica alla diffusione.
- Evitare le strutture: il percorso del flusso deve trovarsi a una distanza di sicurezza dai fori fissi della piastra fredda.
- Disposizione uniforme: il fluido deve scorrere uniformemente sulla piastra fredda per utilizzare in modo efficace l'area del dissipatore di calore.
- Controllare la portata: maggiore è la portata, maggiore è il coefficiente di trasferimento termico convettivo.
- Ridurre la resistenza al flusso: progettare canali di flusso in serie e in parallelo per ridurre la resistenza al flusso e il rischio di perdite.
- Fattibilità e processabilità
Come ridurre la complessità e i costi di produzione
La creazione di una piastra raffreddata a liquido passa attraverso una serie di processi prima di diventare un prodotto standard in produzione. Il primo passo è discutere i disegni teorici (per la produzione di pannelli raffreddati a liquido in caso di personalizzazione), Trumonytechs risponderà alle loro esigenze entro 24 ore e terrà un seminario tecnico per abbreviare il ciclo di sviluppo e far avanzare il progetto; se non sono disponibili disegni raffreddati a liquido, organizzeremo un ingegnere tecnico appropriato per soddisfare le vostre esigenze di raffreddamento a liquido. processori.
"Di fronte a requisiti complessi di raffreddamento a liquido, il team di Trumonytechs terrà conto di diversi fattori, oltre alla potenza di dissipazione del calore richiesta dal prodotto stesso (ultra-alta/ultra-bassa), all'ambiente operativo (rapidi cambiamenti di alte e basse temperature), ai parametri termici del nucleo e ai potenziali rischi per la sicurezza, ecc. L'Trumonytechs si concentrerà sulla riduzione della complessità della piastra di raffreddamento, a partire dalla discussione delle dimensioni del progetto, alla scelta dello stile della piastra di raffreddamento a liquido (piastra, aletta, ecc.), tubo a microcanaliecc.), la regolazione della disposizione dei canali e l'ottimizzazione del circuito, la distribuzione dell'area di dissipazione del calore, la determinazione del processo di produzione (CNC, FSW, CMT, FDS, MIG, TIG e altro ancora), i pezzi di ricambio L'intera gamma di componenti (casse raffreddate a liquido, tappetini in silicone termoconduttivo, connettori a innesto rapido, tubazioni, connettori passanti, raffreddatori di batteria, ecc.
