Uued energiakülmplaadi soojuslahendused

Akusüsteemis nimetatakse metallradiaatorit, mis sobib kaudse kontakti täitmiseks vedelikjahutusega töövedelikuga, vedelikjahutuseks. Vedelikjahutusega plaadid on tavaliselt alumiiniumisulamist lihvimistööriistadest pressitud või stantsitud metallplaadid või torud, mis keevitatakse ja vormitakse. Vedelikjahutusega plaatide jaoks on kolme tüüpi keevitusmeetodeid: kõvajoodisjootmine, hõõrdkeevitus ja jootmiseta jootmine.

Jootmisprotsessi kasutatakse laialdaselt traditsioonilises autoradiaatorite keevitamises. See kasutab vedelat kõvajoodismaterjali alusmaterjali niisutamiseks, liidese vahe täitmiseks ja keevitatud osade ühendamiseks alusmaterjaliga hajutamiseks. Keevitamise eeliseks on see, et sellega saab keevitada keerulisi struktuure ja keevitatud osade paksus võib olla väga õhuke. Hõõrdkeevitus on keevitusprotsess, mis kasutab keevituspea ja tooriku otspinna vastastikusest liikumisest ja hõõrdumisest tekkivat soojust, et saavutada lõpus termoplastne olek. Seda tüüpi keevitamiseks on vaja, et toorik oleks piisavalt tugev. Materjalivaba jootmine on välja töötatud kõvajoodisjootmise baasil ning keevitatud detailide paksust ja kaalu saab minimeerida.

Vedelikjahutustehnoloogia hõlmab peamiselt kolme tüüpi: külmplaadi vedelikjahutus, sukelvedelikjahutus ja pihustusvedeliku jahutus. Külmplaadi vedelikjahutus on meetod, mille puhul suure kuumusega komponentidest, näiteks serverikiipidest saadav soojus kantakse soojuse hajutamiseks kaudselt üle külmaplaadi kaudu vedelikule, samal ajal kui madala kuumusega komponente jahutatakse õhkjahutuse abil. Sukeldusvedelikjahutus on siis, kui server on täielikult jahutusvedelikku sukeldatud
Kütteelemendi tekitatud soojus kandub otse jahutusvedelikku, mis hajub läbi jahutusvedeliku tsirkulatsioonivoolu või aurustumise kondensatsioonifaasi muutuse. Nende hulgas on jahutusvedeliku tsirkulatsioonivool ühefaasiline sukeldusvedelikjahutus ja jahutusvedeliku aurustumiskondensatsioonifaasi muutus on faasimuutusega sukelvedeliku jahutamine. Faasimuutusega vedelikjahutuse juhtimine on keerulisem ja nõuab kõrgemaid nõudeid. Pihustustüüpi vedelikjahutus on jahutusmeetod, mille käigus pihustatakse jahutusvedelikku otse kütteseadmetele, näiteks laastudele, ja soojus hajutatakse konvektiivse soojusülekande kaudu. Praegu on peamised vormid külmplaadi vedelikjahutus ja ühefaasiline sukeldusvedelikjahutus.

Kiibi arengutrendis jätkab kiibi TDP-disaini energiatarve suurenemist, kusjuures ühe energiatarve ulatub 350 W-ni ja üksik isegi 500 W-ni, mis kasvab ka tulevikus. Praegu suudavad mitmesugused vedelikjahutustehnoloogiad tulevikus rahuldada pikaajalisi kiibi soojuse hajumise vajadusi ning arenguruumi on veelgi. Näiteks võib külmplaadi vedelikjahutus vähendada kontaktsoojustakistust, mikrokanalite disain võib tugevdada soojusülekannet ning sukeldus- ja pihustusvedeliku jahutamine võib parandada vooluvälju.

Seoses jahutusvedeliku valikuga on tööstuses selliseid valikuid nagu 25% etüleenglükooli lahus, propüleenglükooli lahus, deioniseeritud vesi jne. 25% kontsentratsioon ei ole konstantne väärtus ja võib olla vahemikus 20% kuni 30%. Kontsentratsioon ei tohiks olla liiga kõrge, mis mõjutab töövedeliku voolu ja soojuse hajumist. Samuti ei tohiks see olla liiga madal ning see ei saa mängida rolli antifriisis ja mikroobide pärssimises. Kui kontsentratsioon on üle 20%, võivad etüleenglükooli lahusel ja propüleenglükooli lahusel olla mikroorganisme teatud pärssiv toime. Deioniseeritud veele on hea soojusülekande jõudlus, ülimadal juhtivus, küps valmistamisprotsess ning see on mittetoksiline ja ohutu. See on üks alternatiivsetest jahutusvedelikest, kuid tähelepanu tuleks pöörata jahutusvedeliku hooldamisele.

Tulevikus peavad soojusdisaini insenerid täpselt mõistma tehnoloogilise arengu suunda ning aktiivselt läbi viima arutelusid ja analüüse vedelikjahutusrakenduste kohta. Tõstke esile uuenduslik ja vähese CO2-heitega arendus, viige aktiivselt läbi vedelikjahutustehnoloogia uuringuid ja pilootkatsetusi ning pakkuge tõhusaid ja stabiilseid soojuslahendusi energiasalvestuse soojusjuhtimiseks.