Jako dostawca zespołów płyt chłodzonych wodą często spotykam się z zapytaniami dotyczącymi wymagań dotyczących przewodności cieplnej tych kluczowych komponentów. Przewodność cieplna jest krytycznym czynnikiem determinującym wydajność i wydajność zespołów płyt chłodzonych wodą, szczególnie w zastosowaniach wymagających dużej mocy, gdzie kluczowe znaczenie ma efektywne odprowadzanie ciepła. W tym poście na blogu zagłębię się w wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla zespołów płyt chłodzonych wodą, badając czynniki, które na nie wpływają, oraz implikacje dla różnych gałęzi przemysłu.
Zrozumienie przewodności cieplnej
Przewodność cieplna jest miarą zdolności materiału do przewodzenia ciepła. Definiuje się je jako ilość ciepła, która może zostać przeniesiona przez jednostkę powierzchni materiału w jednostce czasu, przy jednostkowym gradiencie temperatury w całym materiale. Im wyższa przewodność cieplna materiału, tym skuteczniej może on przekazywać ciepło. W kontekście zespołów płyt chłodzonych wodą przewodność cieplna jest kluczowym parametrem wpływającym na szybkość, z jaką ciepło może być usuwane ze źródła ciepła i przekazywane do wody chłodzącej.
Czynniki wpływające na wymagania dotyczące przewodności cieplnej
Na wymagania dotyczące przewodności cieplnej zespołów płyt chłodzonych wodą wpływa kilka czynników. Czynniki te obejmują gęstość mocy źródła ciepła, zakres temperatur roboczych, natężenie przepływu wody chłodzącej i konstrukcję płyty chłodzonej wodą.
Gęstość mocy źródła ciepła
Gęstość mocy źródła ciepła jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla zespołów płyt chłodzonych wodą. Zastosowania o dużej mocy, takie jak akumulatory pojazdów elektrycznych (EV), elektronika mocy i centra danych, generują znaczną ilość ciepła, które należy skutecznie rozproszyć. W tych zastosowaniach wymagane są chłodzone wodą zespoły płytowe o wysokiej przewodności cieplnej, aby zapewnić szybkie przenoszenie ciepła ze źródła ciepła do wody chłodzącej.
Na przykład w zestawie akumulatorów pojazdów elektrycznych gęstość mocy może sięgać nawet kilku kilowatów na litr. Aby utrzymać temperaturę akumulatora w bezpiecznym zakresie roboczym, stosuje się chłodzone wodą zespoły płytowe o wysokiej przewodności cieplnej, które przenoszą ciepło wytwarzane przez ogniwa akumulatora do wody chłodzącej. Przewodność cieplna materiału płyty chłodzonej wodą bezpośrednio wpływa na rozkład temperatury w akumulatorze, co z kolei wpływa na wydajność i żywotność akumulatora.
Zakres temperatury roboczej
Zakres temperatur roboczych to kolejny ważny czynnik wpływający na wymagania dotyczące przewodności cieplnej zespołów płyt chłodzonych wodą. Różne zastosowania mają różne zakresy temperatur roboczych, a przewodność cieplna materiału płyty chłodzonej wodą musi być odpowiednia dla określonego zakresu temperatur.
Na przykład w zastosowaniach motoryzacyjnych zakres temperatur roboczych może wynosić od -40°C do 120°C. Zespoły płyt chłodzonych wodą stosowane w zastosowaniach motoryzacyjnych muszą charakteryzować się dobrą przewodnością cieplną w tak szerokim zakresie temperatur, aby zapewnić niezawodne działanie. Ponadto współczynnik rozszerzalności cieplnej materiału płyty chłodzonej wodą musi być zgodny z innymi elementami systemu, aby uniknąć naprężeń termicznych i potencjalnych uszkodzeń.
Natężenie przepływu wody chłodzącej
Natężenie przepływu wody chłodzącej wpływa również na wymagania dotyczące przewodności cieplnej zespołów płyt chłodzonych wodą. Większe natężenie przepływu wody chłodzącej może zwiększyć współczynnik przenikania ciepła pomiędzy płytą chłodzoną wodą a wodą chłodzącą, co z kolei może zmniejszyć różnicę temperatur pomiędzy źródłem ciepła a wodą chłodzącą. Jednakże większe natężenie przepływu wody chłodzącej wymaga również większej mocy pompowania, co może zwiększyć zużycie energii przez układ chłodzenia.
Dlatego też należy zoptymalizować przewodność cieplną materiału płyty chłodzonej wodą, aby zrównoważyć wydajność wymiany ciepła i wymagania dotyczące mocy pompowania. W niektórych przypadkach można zastosować chłodzone wodą zespoły płytowe z mikrokanałami lub innymi strukturami o ulepszonym przekazywaniu ciepła w celu zwiększenia współczynnika przenikania ciepła bez znaczącego zwiększania mocy pompowania.
Projekt płyty chłodzonej wodą
Konstrukcja płyty chłodzonej wodą odgrywa również ważną rolę w określaniu wymagań dotyczących przewodności cieplnej. Kształt, rozmiar i układ kanałów chłodzących w płycie chłodzonej wodą może wpływać na rozkład przepływu wody chłodzącej i wydajność wymiany ciepła.
Na przykład płyta chłodzona wodą o równomiernym rozkładzie przepływu może zapewnić równomierne chłodzenie wszystkich części źródła ciepła, co może poprawić ogólną wydajność cieplną. Ponadto zastosowanie materiałów o wysokiej przewodności cieplnej w chłodzonym wodą korpusie płytowym i kanałach chłodzących może jeszcze bardziej zwiększyć efektywność wymiany ciepła.
Wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla różnych gałęzi przemysłu
Wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla zespołów płyt chłodzonych wodą różnią się w zależności od branży i konkretnego zastosowania. Oto kilka przykładów wymagań dotyczących przewodności cieplnej dla różnych gałęzi przemysłu:
Przemysł motoryzacyjny
W przemyśle motoryzacyjnym zespoły płytowe chłodzone wodą są szeroko stosowane w akumulatorach pojazdów elektrycznych, elektronice mocy i układach chłodzenia silnika. Wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla samochodowych zespołów płyt chłodzonych wodą są stosunkowo wysokie ze względu na dużą gęstość mocy i szeroki zakres temperatur roboczych.
Na przykład w systemie chłodzenia akumulatorów pojazdów elektrycznych zespoły płyt chłodzonych wodą muszą mieć przewodność cieplną co najmniej 100 W/(m·K), aby zapewnić efektywne odprowadzanie ciepła. Ponadto materiał płyt chłodzonych wodą musi być lekki, odporny na korozję i mieć dobre właściwości mechaniczne, aby spełnić wymagania zastosowań motoryzacyjnych.
NaszLekka płyta chłodząca sterownik samochodowyjest specjalnie zaprojektowany do zastosowań motoryzacyjnych, oferując wysoką przewodność cieplną i doskonałe właściwości mechaniczne. Wykonany jest z wysokiej jakości stopu aluminium, który zapewnia dobrą odporność na korozję i lekką konstrukcję.
Przemysł magazynowania energii
W branży magazynowania energii zespoły płytowe chłodzone wodą są stosowane w systemach akumulatorów magazynujących energię, takich jak akumulatory litowo-jonowe i akumulatory przepływowe. Wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla zespołów płyt chłodzonych wodą do magazynowania energii są również wysokie, aby zapewnić bezpieczną i wydajną pracę systemów akumulatorów.
Na przykład w wielkoskalowym systemie akumulatorów magazynujących energię zespoły płyt chłodzonych wodą muszą mieć przewodność cieplną co najmniej 200 W/(m·K), aby utrzymać temperaturę akumulatora w wąskim zakresie. Pomaga to poprawić wydajność baterii, wydłużyć jej żywotność i zmniejszyć ryzyko niekontrolowanej zmiany temperatury.
NaszWnękowa płytka chłodząca akumulator do przechowywania energiizostał zaprojektowany tak, aby spełniać wysokie wymagania dotyczące przewodności cieplnej w zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii. Posiada strukturę wnękową, która zapewnia doskonałą wydajność wymiany ciepła i równomierny rozkład temperatury.
Przemysł elektroniczny
W przemyśle elektronicznym zespoły płyt chłodzonych wodą są stosowane w urządzeniach elektronicznych dużej mocy, takich jak serwery, centra danych i wzmacniacze mocy. Wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla zespołów płyt elektronicznych chłodzonych wodą są również wysokie, aby zapewnić niezawodne działanie urządzeń elektronicznych.
Na przykład w systemie chłodzenia serwerów w centrum danych zespoły płyt chłodzonych wodą muszą mieć przewodność cieplną co najmniej 300 W/(m·K), aby skutecznie usuwać ciepło wytwarzane przez komponenty serwera. Pomaga to zmniejszyć zużycie energii przez system chłodzenia i poprawić ogólną wydajność centrum danych.
Wniosek
Podsumowując, na wymagania dotyczące przewodności cieplnej zespołów płyt chłodzonych wodą wpływa kilka czynników, w tym gęstość mocy źródła ciepła, zakres temperatur roboczych, natężenie przepływu wody chłodzącej oraz konstrukcja płyty chłodzonej wodą. Różne branże mają różne wymagania dotyczące przewodności cieplnej dla zespołów płyt chłodzonych wodą, w zależności od konkretnego zastosowania.
Jako dostawca zespołów płyt chłodzonych wodą rozumiemy znaczenie przewodności cieplnej dla zapewnienia wydajności i wydajności naszych produktów. Aby sprostać różnorodnym potrzebom naszych klientów, oferujemy szeroką gamę zespołów płyt chłodzonych wodą o różnych poziomach przewodności cieplnej. Nasze produkty wykonane są z wysokiej jakości materiałów i projektowane przy użyciu zaawansowanych procesów produkcyjnych, aby zapewnić niezawodne działanie i długą żywotność.
Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi zespołami płyt chłodzonych wodą lub mają Państwo jakiekolwiek pytania dotyczące wymagań dotyczących przewodności cieplnej, prosimy o kontakt w sprawie zakupu i negocjacji. Z niecierpliwością czekamy na współpracę z Tobą, aby zapewnić najlepsze rozwiązania chłodzące dla Twoich zastosowań.
Referencje
- Incropera, FP i DeWitt, DP (2002). Podstawy wymiany ciepła i masy. Johna Wileya i synów.
- Kakac, S. i Pramuanjaroenkij, A. (2005). Podręcznik jednofazowego konwekcyjnego przenoszenia ciepła. Johna Wileya i synów.
- Wang, L. i Mujumdar, AS (2007). Obliczeniowy transfer ciepła: podstawy i zastosowania . Taylora i Francisa.