Nya termiska energilösningar för kylplattor
I ett batterisystem kallas en metallkylare lämplig för att fylla indirekt kontakt med vätskekyld arbetsvätska vätskekylning. Vätskekylda plattor är vanligtvis metallplåtar eller rör extruderade eller stansade från slipverktyg av aluminiumlegering, som svetsas och formas. Det finns tre typer av svetsning för vätskekylda plattor: hårdlödning, friktionssvetsning och hårdlödning utan lödning.
Hårdlödningsprocessen används i stor utsträckning vid traditionell svetsning av bilkylare. Den använder flytande hårdlödningsmaterial för att väta basmaterialet, fylla gränsytan och diffundera med basmaterialet för att ansluta de svetsade delarna. Svetsfördelen är att den kan svetsa komplexa strukturer, och tjockleken på de svetsade delarna kan vara mycket tunn. Friction stir welding är en svetsprocess som utnyttjar värmen som genereras av den ömsesidiga rörelsen och friktionen mellan svetshuvudet och arbetsstyckets ändyta för att uppnå ett termoplastiskt tillstånd i slutet. Denna typ av svetsning kräver att arbetsstycket har tillräcklig styrka. Materialfri lödning är utvecklad på basis av lödning, och tjockleken och vikten på de svetsade delarna kan minimeras.
Vätskekylningstekniken omfattar huvudsakligen tre typer: vätskekylning med kylplattor, vätskekylning med nedsänkning och kylning med sprayvätska. Kallplattvätskekylning är en metod där värmen från högvärmande komponenter såsom serverchips indirekt överförs till vätskan genom den kalla plattan för värmeavledning, medan lågvärmande komponenter fortfarande kyls genom luftkylning. Nedsänkt vätskekylning är när servern är helt nedsänkt i kylvätskan
Värmen som genereras av värmeelementet överförs direkt till kylvätskan, som avleds genom cirkulationsflödet eller förångningskondensationsfasändringen av kylvätskan. Bland dem är kylvätskans cirkulationsflöde enfas nedsänkningsvätskekylning, och förångningskondensationsfasförändringen av kylvätskan är fasförändringsdoppningsvätskekylning. Styrningen av nedsänkningsvätskekylning med fasförändring är mer komplex och kräver högre krav. Vätskekylning av spraytyp är en metod för kylning genom att direkt spruta kylvätska på värmeenheter som spån och avleda värme genom konvektiv värmeöverföring. För närvarande är kallplattvätskekylning och enfas nedsänkningsvätskekylning huvudformerna.
I trenden med chiputveckling fortsätter strömförbrukningen för chip TDP-design att öka, med en enda strömförbrukning som når 350W och en enda som till och med når 500W, vilket kommer att fortsätta att växa i framtiden. För närvarande kan olika vätskekylningstekniker möta de långsiktiga behoven av värmeavledning av spån i framtiden, och det finns ytterligare utrymme för förbättringar. Till exempel kan vätskekylning med kall platt minska termiskt kontaktmotstånd, mikrokanaldesign kan stärka värmeöverföringen och nedsänkning och sprutvätskekylning kan förbättra flödesfälten.
När det gäller val av kylvätska finns det alternativ inom branschen som 25 % etylenglykollösning, propylenglykollösning, avjoniserat vatten etc. Koncentrationen på 25 % är inte ett konstant värde, och kan ligga mellan 20 % och 30 %. Koncentrationen bör inte vara för hög, vilket påverkar flödet och värmeavledningsförmågan hos arbetsvätskan. Det bör inte heller vara för lågt, och det kan inte spela någon roll i frostskyddsmedel och mikrobiell hämning. När koncentrationen är över 20 % kan etylenglykollösning och propylenglykollösning ha en viss hämmande effekt på mikroorganismer. Avjoniserat vatten har bra värmeöverföringsprestanda, ultralåg ledningsförmåga, mogen beredningsprocess och är giftfritt och säkert. Det är en av de alternativa kylvätskorna, men uppmärksamhet bör ägnas åt underhållet av kylvätskan.
I framtiden måste termiska designingenjörer noggrant förstå riktningen för den tekniska utvecklingen och aktivt föra diskussioner och analyser om applikationer för vätskekylning. Lyft fram innovativ och koldioxidsnål utveckling, genomför aktivt forskning och pilotförsök av vätskekylningsteknik och tillhandahåll effektiva och stabila termiska lösningar för värmehantering av energilagring.
