Ghidul de proiectare a plăcilor reci pentru managementul termic al stocării de energie industrială

Într-un sistem de baterii, un radiator metalic adecvat pentru umplerea contactului indirect cu fluidul de lucru răcit cu lichid se numește răcire cu lichid. Plăcile răcite cu lichid sunt de obicei plăci sau tuburi metalice extrudate sau ștanțate din scule de șlefuit din aliaj de aluminiu, care sunt sudate și formate. Există trei tipuri de sudare pentru plăcile răcite cu lichid: lipire, sudare prin frecare și lipire fără lipire.

Procesul de lipire este utilizat pe scară largă în sudarea tradițională a radiatoarelor auto. Folosește material lichid de lipire pentru a umezi materialul de bază, pentru a umple golul de interfață și pentru a difuza cu materialul de bază pentru a conecta părțile sudate. Avantajul sudării este că poate suda structuri complexe, iar grosimea pieselor sudate poate fi foarte subțire. Sudarea prin frecare cu agitare este un proces de sudare care utilizează căldura generată de mișcarea și frecarea reciprocă dintre capul de sudare și fața de capăt a piesei de prelucrat pentru a obține o stare termoplastică la capăt. Acest tip de sudare necesită ca piesa de prelucrat să aibă o rezistență suficientă. Lipirea fără material este dezvoltată pe baza lipirii, iar grosimea și greutatea pieselor sudate pot fi minimizate.

Tehnologia de răcire cu lichid include în principal trei tipuri: răcire cu lichid pe placă rece, răcire cu lichid prin imersie și răcire cu lichid prin pulverizare. Răcirea cu lichid pe placă rece este o metodă în care căldura de la componentele cu încălzire ridicată, cum ar fi cipurile serverului, este transferată indirect în lichid prin placa rece pentru disiparea căldurii, în timp ce componentele cu încălzire scăzută sunt încă răcite prin răcirea cu aer. Răcirea cu lichid prin imersie este atunci când serverul este complet scufundat în lichidul de răcire
Căldura generată de elementul de încălzire este transferată direct la lichidul de răcire, care este disipată prin debitul de circulație sau prin schimbarea fazei de condensare prin evaporare a lichidului de răcire. Printre acestea, fluxul de circulație al lichidului de răcire este răcirea cu lichid de imersie monofazată, iar schimbarea de fază de condensare prin evaporare a lichidului de răcire este răcirea cu lichid de imersie cu schimbare de fază. Controlul răcirii lichide prin imersie cu schimbare de fază este mai complex și necesită cerințe mai mari. Răcirea cu lichid de tip pulverizare este o metodă de răcire prin pulverizarea directă a lichidului de răcire pe unitățile de încălzire, cum ar fi chipsurile, și disiparea căldurii prin transferul de căldură convectiv. În prezent, răcirea cu lichid pe placă rece și răcirea lichidă cu imersie monofazată sunt formele principale.

În tendința de evoluție a cipului, consumul de energie al designului cip TDP continuă să crească, un singur consum de energie ajungând la 350W și unul chiar ajungând la 500W, care va continua să crească în viitor. În prezent, diverse tehnologii de răcire cu lichid pot satisface nevoile pe termen lung de disipare a căldurii a cipului în viitor și există încă loc de îmbunătățire. De exemplu, răcirea cu lichid pe placă rece poate reduce rezistența termică de contact, designul microcanalului poate întări transferul de căldură, iar răcirea cu lichid prin imersie și pulverizare poate îmbunătăți câmpurile de curgere.

În ceea ce privește selectarea lichidului de răcire, în industrie există opțiuni precum soluție de etilenglicol 25%, soluție de propilenglicol, apă deionizată etc. Concentrația de 25% nu este o valoare constantă, putând fi între 20% și 30%. Concentrația nu trebuie să fie prea mare, ceea ce afectează fluxul și performanța de disipare a căldurii a fluidului de lucru. De asemenea, nu ar trebui să fie prea scăzut și nu poate juca un rol în antigel și inhibarea microbiană. Când concentrația este peste 20%, soluția de etilen glicol și soluția de propilenglicol pot avea un anumit efect inhibitor asupra microorganismelor. Apa deionizată are performanțe bune de transfer de căldură, conductivitate ultra-scăzută, proces de preparare matur și este non-toxică și sigură. Este unul dintre lichidele de răcire alternative, dar trebuie acordată atenție întreținerii lichidului de răcire.

În viitor, inginerii de proiectare termică trebuie să înțeleagă cu exactitate direcția evoluției tehnologice și să conducă în mod activ discuții și analize privind aplicațiile de răcire cu lichid. Evidențiați dezvoltarea inovatoare și cu emisii scăzute de carbon, desfășurați în mod activ cercetări și teste pilot ale tehnologiei de răcire cu lichid și oferiți soluții termice eficiente și stabile pentru managementul termic al stocării energiei.