Kylmälevyn lämpösuunnittelun ohjeet teolliseen energian varastointiin

Akkujärjestelmässä metallipatteria, joka soveltuu epäsuoran kosketuksen täyttämiseen nestejäähdytteisen käyttönesteen kanssa, kutsutaan nestejäähdytykseksi. Nestejäähdytteiset levyt ovat yleensä metallilevyjä tai -putkia, jotka on puristettu tai meistetty alumiiniseoshiomatyökaluista, jotka hitsataan ja muotoillaan. Nestejäähdytteisille levyille on olemassa kolmenlaisia ​​hitsausmenetelmiä: kovajuotto, kitkasekoitushitsaus ja juottaminen ilman juotetta.

Juotosprosessia käytetään laajalti perinteisessä autojen patterihitsauksessa. Se käyttää nestemäistä juotosmateriaalia pohjamateriaalin kastelemiseen, rajapinnan raon täyttämiseen ja diffundoitumiseen perusmateriaalin kanssa hitsattujen osien liittämiseksi. Hitsauksen etuna on, että sillä voidaan hitsata monimutkaisia ​​rakenteita ja hitsattujen osien paksuus voi olla hyvin ohut. Kitkasekoitushitsaus on hitsausprosessi, jossa hyödynnetään hitsauspään ja työkappaleen päätypinnan välisen keskinäisen liikkeen ja kitkan aiheuttamaa lämpöä termoplastisen tilan saavuttamiseksi lopussa. Tämän tyyppinen hitsaus edellyttää, että työkappaleella on riittävä lujuus. Materiaalivapaa juottaminen kehitetään juottamisen pohjalta ja hitsattujen osien paksuus ja paino voidaan minimoida.

Nestejäähdytystekniikka sisältää pääasiassa kolme tyyppiä: kylmälevynestejäähdytys, upotusnestejäähdytys ja ruiskutusnestejäähdytys. Kylmälevynestejäähdytys on menetelmä, jossa lämpöä kuumennetuista komponenteista, kuten palvelinsiruista, siirretään epäsuorasti nesteeseen kylmälevyn kautta lämmön haihduttamiseksi, kun taas matalalämpöiset komponentit jäähdytetään edelleen ilmajäähdytyksellä. Upotusnestejäähdytys on, kun palvelin on kokonaan upotettu jäähdytysnesteeseen.

Lämmityselementin tuottama lämpö siirtyy suoraan jäähdytysnesteeseen, joka haihtuu jäähdytysnesteen kiertovirtauksen tai höyrystymiskondensaatiovaiheen muutoksen kautta. Niistä jäähdytysnesteen kiertovirtaus on yksivaiheinen upotusnestejäähdytys ja jäähdytysnesteen haihdutuskondensaatiovaiheen muutos on faasimuutos upotusnestejäähdytys. Vaiheenmuutosnestejäähdytyksen ohjaus on monimutkaisempaa ja vaatii korkeampia vaatimuksia. Suihketyyppinen nestejäähdytys on jäähdytysmenetelmä suihkuttamalla jäähdytysnestettä suoraan lämmitysyksiköihin, kuten lastuihin, ja haihduttamalla lämpöä konvektiivisen lämmönsiirron kautta. Tällä hetkellä kylmälevynestejäähdytys ja yksivaiheinen upotusnestejäähdytys ovat pääasiallisia muotoja.

Sirukehityksen trendissä sirun TDP-suunnittelun virrankulutus jatkaa kasvuaan, yksittäisen virrankulutuksen ollessa 350 W ja yksittäisen jopa 500 W, mikä jatkaa kasvuaan tulevaisuudessa. Tällä hetkellä erilaiset nestejäähdytystekniikat voivat vastata pitkän aikavälin hakelämmönpoistotarpeisiin tulevaisuudessa, ja parantamisen varaa on edelleen. Esimerkiksi kylmälevyn nestejäähdytys voi vähentää kosketusten lämpövastusta, mikrokanavasuunnittelu voi vahvistaa lämmönsiirtoa ja upotus- ja ruiskutusnestejäähdytys voi parantaa virtauskenttiä.

Mitä tulee jäähdytysnesteen valintaan, teollisuudessa on vaihtoehtoja, kuten 25 % etyleeniglykoliliuos, propyleeniglykoliliuos, deionisoitu vesi jne. Konsentraatio 25 % ei ole vakioarvo, vaan se voi olla 20 % ja 30 % välillä. Konsentraatio ei saa olla liian korkea, mikä vaikuttaa käyttönesteen virtaukseen ja lämmönpoistokykyyn. Se ei myöskään saa olla liian alhainen, eikä sillä voi olla merkitystä jäänesteen ja mikrobien estossa. Kun pitoisuus on yli 20 %, etyleeniglykoliliuoksella ja propyleeniglykoliliuoksella voi olla tietty estovaikutus mikro-organismeihin. Deionisoidulla vedellä on hyvä lämmönsiirtokyky, erittäin alhainen johtavuus, kypsä valmistusprosessi, ja se on myrkytön ja turvallinen. Se on yksi vaihtoehtoisista jäähdytysnesteistä, mutta jäähdytysnesteen kunnossapitoon tulee kiinnittää huomiota.

Tulevaisuudessa lämpösuunnittelijoiden on ymmärrettävä tarkasti teknologisen kehityksen suunta ja käydään aktiivisesti keskusteluja ja analyyseja nestejäähdytyssovelluksista. Korosta innovatiivista ja vähähiilistä kehitystä, suorita aktiivisesti nestejäähdytysteknologian tutkimusta ja pilottikokeilua sekä tarjoa tehokkaita ja vakaita lämpöratkaisuja energian varastoinnin lämmönhallintaan.