Kapalinové chlazení je pokročilá metoda odvodu tepla, která využívá kapalinu jako médium k přenosu tepla od elektronických součástek nebo mechanických systémů. Ve srovnání s tradičním vzduchovým chlazením dokáže kapalinové chlazení odvádět teplo efektivněji, což z něj činí preferované řešení ve vysoce výkonných počítačích, datových centrech, elektromobilech a průmyslových zařízeních. Kapalinové chlazení lze obecně rozdělit na přímé chlazení a nepřímé chlazení, přičemž hlavními technologiemi v rámci těchto kategorií je imerzní chlazení a chlazení studenou deskou.
Imerzní chlazení zahrnuje ponoření součástí generujících teplo přímo do chladicí kapaliny, kde kapalina cirkuluje a odvádí teplo produkované zařízeními, jako jsou servery. Jedná se o typickou metodu chlazení kapalinou s přímým kontaktem. Protože je zdroj tepla v přímém kontaktu s chladicí kapalinou, nabízí tento systém vyšší tepelnou účinnost a sníženou hlučnost. Imerzní chladicí systémy se obvykle dělí na dva cykly: vnitřní a venkovní cyklus.
Ve vnitřním chladicím cyklu si chladicí kapalina v uzavřené komoře vyměňuje teplo s komponenty generujícími teplo. Kapalina, která teplo absorbuje, se zahřívá a odpařuje. Odpařená kapalina se poté přesune do modulu výměny tepla (CDM), kde kondenzuje při výměně tepla s chladnější venkovní vodou. Zkondenzovaná kapalina se ochladí a recirkuluje do komory, kde se proces opakuje. U dvoufázových imerzních chladicích systémů dochází ke změně skupenství kapaliny, aby se teplo efektivně přenášelo.
Ve venkovním cyklu je nyní voda s vysokou teplotou, která absorbovala teplo z chladicí kapaliny, čerpána do externí chladicí věže. V chladicí věži voda uvolňuje teplo do atmosféry, vrací se na nižší teplotu, než je čerpána zpět do chladicího zařízení CDM pro další kolo výměny tepla. V tomto cyklu je přenos tepla dosažen primárně změnami teploty vody.
Imerzní chladicí systémy lze rozdělit na dvoufázové a jednofázové systémy, přičemž každý z nich má jedinečné vlastnosti.
Dvoufázové kapalinové chlazení: V dvoufázových systémech se chladicí kapalina během procesu chlazení mění z kapaliny na páru a zpět. Tato metoda je vysoce účinná, ale také složitější na řízení. Během fázových přechodů se mění tlak, což vyžaduje odolné nádoby a kapalina je náchylnější ke kontaminaci.
Jednofázové kapalinové chlazení: V jednofázových systémech zůstává kapalina po celou dobu chlazení ve stejném skupenství. Kapalina má vysoký bod varu, aby se zabránilo ztrátám odpařováním, což usnadňuje její regulaci, ale účinnost chlazení je obecně nižší než u dvoufázových systémů.
Chlazení chladicí kapalinou zahrnuje připojení chladicích desek k hlavním komponentám serveru generujícím teplo. Kapalina cirkuluje mezi deskami, absorbuje teplo z těchto komponent a odvádí ho. Zatímco chlazení chladicí kapalinou efektivně zvládá komponenty s vysokou teplotou, jiné části serveru mohou stále vyžadovat chlazení vzduchem, což vede k hybridním systémům známým jako dvoukanálové servery. Kapalina v systémech s chladicími deskami nepřichází do přímého kontaktu s komponenty, ale přenáší teplo přes tepelnou desku, což nabízí vysokou bezpečnost a spolehlivost.
Systémy chlazení rozprašováním ukládají chladicí kapalinu v horní části šasi a poté ji stříkají přímo na součásti generující teplo. Kapalina se dotýká přímo součástí a zajišťuje účinné chlazení. Jakmile se však kapalina dostane na horké povrchy, část se odpaří, což může vést k úniku páry skrz mezery v šasi a potenciálně ovlivnit čistotu prostředí nebo jiného zařízení.
V systémech kapalného chlazení se používá několik typů chladicích kapalin, z nichž každá má své vlastní vlastnosti a použití:
voda: Nejzákladnější a cenově nejvýhodnější chladivo. Voda má sice vysokou tepelnou vodivost, ale není izolantem a v případě úniku může způsobit vážné škody.
Minerální olej: Netoxická, netěkavá kapalina, často používaná v jednofázových chladicích systémech. Má vysokou viskozitu, která může zanechávat zbytky, a přestože má vysoký bod vzplanutí, může za určitých podmínek představovat riziko požáru.
Fluorovaná elektronická kapalina: Tato kapalina, známá svou nevodivostí a nehořlavostí, se široce používá v datových centrech. Je vysoce účinná, ale drahá.
Tepelná kapalina řady BO: Tato specializovaná kapalina je netoxická, nevodivá, má vysoký bod varu a je odolná vůči korozi. Zabraňuje oxidaci a kontaminaci, což pomáhá prodloužit životnost elektronických součástek.
Kapalinové chlazení se díky svým vynikajícím schopnostem tepelného managementu a tiššímu provozu stává preferovaným řešením pro vysoce výkonnou elektroniku, zejména v datových centrech, elektromobilech a průmyslovém prostředí. I když jsou náklady a složitost vyšší, dlouhodobé výhody v podobě zlepšené účinnosti chlazení a spolehlivosti systému z něj činí výhodnou investici.
At ENNER nabízíme širokou škálu řešení pro tepelný management, včetně systémy chlazení teplovodivými trubicemi , chladiče parní komory , CNC obráběcí díly a příslušenství, které zajistí, že vaše zařízení bude fungovat co nejlépe i za vysokých teplot.
Zanechte zprávuPokračováním v používání webu souhlasíte s naším zásadami ochrany osobních údajů Podmínky.
Krystal Xi
