Смернице за дизајн хладних плоча за управљање топлотом у индустријском складиштењу енергије

У систему батерија, метални радијатор погодан за пуњење индиректног контакта са течним хлађеним радним флуидом назива се течно хлађење. Течно хлађене плоче су обично металне плоче или цеви екструдиране или утиснуте од алата за млевење легуре алуминијума, које су заварене и обликоване. Постоје три врсте заваривања за течно хлађене плоче: лемљење, заваривање трењем и лемљење без лема.

Процес лемљења се широко користи у традиционалном заваривању радијатора аутомобила. Користи течни материјал за лемљење за влажење основног материјала, попуњавање међупростора и дифузију са основним материјалом за повезивање заварених делова. Предност заваривања је у томе што може заварити сложене структуре, а дебљина заварених делова може бити врло танка. Заваривање фрикционим мешањем је процес заваривања који користи топлоту генерисану међусобним кретањем и трењем између главе за заваривање и чеоне површине радног предмета да би се постигло термопластично стање на крају. Ова врста заваривања захтева да радни предмет има довољну чврстоћу. Лемљење без материјала је развијено на бази лемљења, а дебљина и тежина заварених делова могу се минимизирати.

Технологија течног хлађења углавном укључује три типа: течно хлађење са хладном плочом, течно хлађење потапањем и хлађење течности у спреју. Течно хлађење са хладном плочом је метода у којој се топлота компоненти са високим степеном загревања, као што су серверски чипови, индиректно преноси на течност кроз хладну плочу ради дисипације топлоте, док се компоненте са ниским степеном грејања и даље хладе ваздушним хлађењем. Потопљено течно хлађење је када је сервер потпуно уроњен у расхладну течност
Топлота коју генерише грејни елемент директно се преноси на расхладну течност, која се распршује кроз циркулацију или промену фазе кондензације испаравања расхладног средства. Међу њима, циркулациони ток расхладне течности је једнофазно хлађење течности потапањем, а промена фазе кондензације испаравањем расхладне течности је хлађење течности са променом фазе. Контрола фазног хлађења течним потапањем је сложенија и захтева веће захтеве. Течно хлађење типа распршивањем је метода хлађења директним распршивањем расхладне течности на грејне јединице као што су чипс, и расипање топлоте кроз конвективни пренос топлоте. Тренутно, течно хлађење са хладном плочом и једнофазно хлађење течним потапањем су главни облици.

У тренду еволуције чипа, потрошња енергије ТДП дизајна чипа наставља да расте, при чему појединачна потрошња енергије достиже 350В, а појединачна чак 500В, што ће наставити да расте у будућности. Тренутно, различите технологије хлађења течном материјом могу да задовоље дугорочне потребе за расипањем топлоте чипова у будућности, а има још простора за побољшање. На пример, течно хлађење хладне плоче може смањити контактну топлотну отпорност, дизајн микроканала може ојачати пренос топлоте, а урањање и хлађење течности распршивањем могу побољшати поља протока.

Што се тиче избора расхладне течности, у индустрији постоје опције као што су 25% раствор етилен гликола, раствор пропилен гликола, дејонизована вода, итд. Концентрација од 25% није константна вредност и може бити између 20% и 30%. Концентрација не би требало да буде превисока, што утиче на проток и перформансе одвођења топлоте радног флуида. Такође не би требало да буде пренизак и не може да игра улогу у антифризу и инхибицији микроба. Када је концентрација изнад 20%, раствор етилен гликола и раствор пропилен гликола могу имати одређени инхибиторни ефекат на микроорганизме. Дејонизована вода има добре перформансе преноса топлоте, ултра-ниску проводљивост, зрели процес припреме и није токсична и сигурна. То је једна од алтернативних расхладних течности, али треба обратити пажњу на одржавање расхладне течности.

У будућности, инжењери топлотног дизајна морају тачно да схвате правац технолошке еволуције и активно воде дискусије и анализе о применама течног хлађења. Истакните иновативни и нискоугљенични развој, активно спроводите истраживања и пилот испитивања технологије течног хлађења и обезбедите ефикасна и стабилна термална решења за управљање топлотом складиштења енергије.