Інструкції з проектування холодної пластини для промислового зберігання енергії
У акумуляторній системі металевий радіатор, придатний для заповнення непрямого контакту з робочою рідиною, що охолоджується рідиною, називається рідинним охолодженням. Пластини з рідинним охолодженням зазвичай являють собою металеві пластини або труби, екструдовані або штамповані з шліфувальних інструментів з алюмінієвого сплаву, які зварюються та формуються. Існує три типи зварювання пластин з рідинним охолодженням: пайка, зварювання тертям з перемішуванням і пайка без припою.
Процес пайки широко використовується в традиційному зварюванні автомобільних радіаторів. Він використовує рідкий паяльний матеріал для змочування основного матеріалу, заповнення міжфазного зазору та дифузії з основним матеріалом для з’єднання зварених частин. Перевага зварювання полягає в тому, що він може зварювати складні конструкції, а товщина зварюваних деталей може бути дуже малою. Зварювання тертям із перемішуванням — це процес зварювання, який використовує тепло, що утворюється внаслідок взаємного руху та тертя між зварювальною головкою та торцем заготовки, для досягнення термопластичного стану на кінці. Цей вид зварювання вимагає достатньої міцності заготовки. Пайка без використання матеріалу розроблена на основі пайки твердим припоєм, і товщину та вагу зварюваних деталей можна мінімізувати.
Технологія рідинного охолодження в основному включає три типи: рідинне охолодження холодної пластини, рідинне охолодження зануренням і рідинне охолодження розпиленням. Рідинне охолодження холодної пластини — це метод, при якому тепло від компонентів із високим нагріванням, таких як серверні мікросхеми, опосередковано передається рідині через холодну пластину для розсіювання тепла, тоді як компоненти з низьким нагріванням все ще охолоджуються повітряним охолодженням. Імерсійне рідинне охолодження - це коли сервер повністю занурений в охолоджуючу рідину.
Тепло, що виділяється нагрівальним елементом, безпосередньо передається теплоносіїв, який розсіюється через циркуляційний потік або фазову зміну фази випаровування, конденсації теплоносія. Серед них циркуляційний потік теплоносія є однофазним занурювальним рідинним охолодженням, а фазова зміна фази конденсації випаровування охолоджувача є фазовим занурювальним рідинним охолодженням. Управління занурювальним рідинним охолодженням зі зміною фаз є більш складним і вимагає вищих вимог. Розпилювальне рідинне охолодження — це метод охолодження шляхом прямого розпилення охолоджувальної рідини на нагрівальні елементи, такі як мікросхеми, і розсіювання тепла через конвективну теплопередачу. В даний час основними формами є рідинне охолодження холодною пластиною та однофазне рідинне охолодження зануренням.
Відповідно до тенденції еволюції чіпів, енергоспоживання дизайну чіпа TDP продовжує зростати, причому одинична споживана потужність сягає 350 Вт, а одиночна – навіть 500 Вт, яка продовжуватиме зростати в майбутньому. В даний час різні технології рідинного охолодження можуть задовольнити довгострокові потреби чіпів у розсіюванні тепла в майбутньому, і є можливості для вдосконалення. Наприклад, рідинне охолодження холодної пластини може зменшити термічний опір контакту, мікроканальна конструкція може посилити теплообмін, а рідинне охолодження зануренням і розпиленням може покращити поля потоку.
Що стосується вибору охолоджувальної рідини, у промисловості існують такі варіанти, як 25% розчин етиленгліколю, розчин пропіленгліколю, деіонізована вода тощо. Концентрація 25% не є постійним значенням і може становити від 20% до 30%. Концентрація не повинна бути занадто високою, що впливає на витрату і тепловіддачу робочої рідини. Він також не повинен бути занадто низьким, і він не може грати роль у антифризі та інгібуванні мікробів. Коли концентрація перевищує 20%, розчин етиленгліколю та розчин пропіленгліколю можуть мати певну пригнічувальну дію на мікроорганізми. Деіонізована вода має хорошу тепловіддачу, наднизьку провідність, зрілий процес підготовки, нетоксична та безпечна. Це одна з альтернативних охолоджуючих рідин, але слід звернути увагу на підтримку охолоджувальної рідини.
У майбутньому інженери з теплового проектування повинні точно розуміти напрямок технологічної еволюції та активно проводити обговорення та аналіз застосування рідинного охолодження. Підкреслюйте інноваційні та низьковуглецеві розробки, активно проводите дослідження та пілотні випробування технології рідинного охолодження, а також створюйте ефективні та стабільні теплові рішення для управління температурою зберігання енергії.
