【选型】液冷产品选型要素

时间： 2021-08-25 来源：爱美达

技术问答

本文中爱美达重点介绍了液冷产品选型时需要考虑的要素，包括制冷机的标准和设计指南，以利用制冷机提高效率，改善性能，更好地维持高热负荷应用严格的温度控制。

冷却器设计策略

定义确切要求

在选择标准冷却器或开始定制冷却器的概念和设计过程之前，了解建立基础模型的最低要求至关重要:

热负荷-瓦/小时或BTU/小时。

热负荷是多少？它是稳定的还是变化的？

冷却器水的入口/接入点

尽管使用了冷却剂，冷却器最终必须能够获得冷却水。接入点和与液体系统其余部分的集成会影响冷却器的外形和安装。

冷却液

如果不使用水或水/乙二醇，必须确保使用的介质有精确的流体特性参数，包括任何腐蚀性属性。(参见工艺流体部分)

要求的冷却液温度(设定值)

环境温度

流入口温度

流体的流速(LPM或GPM)

所需流体的压力

注意流体压力和压降。

输入功率

可用电能(伏特、电位和赫兹)

环境条件

影响冷却器设计和使用的工程材料。例子包括湿度、灰尘和颗粒以及振动或冲击。

优化可用空间

根据组件的放置和冷却器与设备或系统的连接方式，冷却器可以集成到各种应用的各种外形规格中，会影响到设备的性能、体积、可靠性和维护便利性。在为不同外形设计冷却器时，重要的原则是以最小的占用空间提供最多的冷却。布置需要考虑产品性能、可靠性和可服务性。它还需要在安装到设备中的时候考虑到简单并能够预防故障的方法。

图1 紧凑型定制冷却器

确保长期可靠性

使用冷却器的限制因素之一是增加了更多的移动/机械部件。当设计包含冷却器的系统时，测试、可靠性和维护协议是至关重要的。需要考虑如下因素：1. 远距离监控；2. 能量的计量；3. 检漏；4. 设计“热插拔”避免停机时间；5. 维修合同。

为了确保系统的高寿命和高可靠性，水泵是最重要的评估部件。需要进行比较和测试，以选择功率较少的泵，并为具有所需扬程的应用提供最佳泵流量。其余管道材料和流量部件的选择可以进一步提高泵的性能和系统效率。

图2 内置标准冷却器

工作流体（冷却液）

工作流体对性能、使用和效率有重大影响。大多数液体冷却器使用水或水/乙二醇作为工作流体。

添加缓蚀剂和生物杀灭剂对于防止长期腐蚀和藻类生长至关重要，藻类生长会发生泄漏和堵塞管路，导致系统瘫痪。了解工作流体接触的每个表面的润湿化学性质对于选择正确的缓蚀剂至关重要。乙二醇具有抗冻性，使用乙二醇可能需要使用杀虫剂，因为乙二醇是藻类非常好的食物来源。现在，还有许多现成的特制的工艺流体冷却剂。

此外，重要的是，缓蚀剂需要随着时间的推移进行补充，因为它们会随着时间的推移而被消耗，因为它们会钝化流经的表面。更换工艺冷却剂或补充缓蚀剂化学品是必要的预防性维护措施。

制冷剂

制冷剂在冷却器中闭环地使冷却液降温，两者不直接接触，热量在冷却液和制冷剂之间传递。制冷剂的选择会对能效产生重大影响。

在运行中，制冷剂流体由蒸气和液体组成。蒸汽质量是饱和混合物中蒸汽的百分比；换句话说，饱和蒸汽的“质量”为100%，饱和液体的“质量”为0%。蒸汽质量是操作压力和温度的函数；每种制冷剂的额定压力为低压、中压和高压。这严重影响了压缩机电机的选择；制冷剂选择不当可能会抵消那些带有“节能”字样的品牌压缩机带来的任何效率提升。

绿色制冷剂

新的、更环保的制冷剂变得越来越受欢迎。全球变暖潜能值(GWP)是大气中任何温室气体吸收的热量。它被表示为相同质量的二氧化碳所吸收的热量的倍数(二氧化碳的GWP = 1)。R22(氟利昂)等较旧的标准制冷剂已被一系列更环保、GWP值更低的制冷剂所取代。随着全球环境法规变得更加严格，这是选择工作流体时的一个重要考虑因素。

通信选项

冷却器设计的最新进展包括改进后的连接、通信和人机界面。传统的通信协议与终端用户系统集成在一起，以监控过程变量，如温度、流量、压力和系统健康状况。通过更新的界面，用户可以远程控制冷却器。Boyd公司定制的冷却器还提出了利用定制协议根据应用需求进行监控和报告的解决方案，能够通过监控和控制变量来实现最高效率和对系统更严格的控制。

成本考虑

在液冷系统中增加冷却器的总成本取决于关键部件的选择，特别是泵、压缩机和换热器。冷却器的总成本包括初始成本一起运行冷却器的成本。液冷系统是节能系统，因此具有最高效的使用成本。维护和认证成本也需要一起考虑。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由Goulart翻译自爱美达，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【产品】高性能热交换器组成的水-空气型液体冷却系统MCS 40/MCS 50 G01/H01/J01系列

爱美达推出的模块化液体冷却系统是一种经济高效且可靠的选择，不需要精确的温度控制实现低于环境温度的冷却。这些系统由高性能热交换器组成，该热交换器与风扇，泵和水箱集成在坚固的金属机箱中。MCS 40/50是一种水-空气型液体冷却系统设计用于实验室设备。

新产品发布时间 : 2020-08-26

爱美达在逆变器冷却领域拥有强大实力，可将多种功能整合到垂直集成的电动汽车解决方案中

逆变器和整流器是电动汽车充电和电源管理的重要组成部分，尤其是在需要特定的热管理的工作期间。本文介绍了在电动汽车中，逆变器和整流器的重要作用。同时介绍爱美达在该领域的强大实力。

原厂动态发布时间 : 2022-08-02

爱美达为100G光模块提供散热解决方案：从传统风冷、液冷系统及散热器到先进的传导冷却

Aavid（爱美达）能提供行业中最广泛的产品线（从最小的板级散热到几千万瓦的工业用散热产品），及涵盖从传统风冷、液冷系统及散热器，到先进的传导冷却等散热解决方案。可提供最薄为0.4mm的均温板VC产品；商用热管尺寸最高可达15.88mm并提供定制尺寸，环路热管的热量传递范围为50mm到1000mm以上。

应用方案发布时间 : 2019-12-26

适用于液体冷却的冷板，最高热通量大于100W/cm²，最高热负荷＞20kW，为要求苛刻的应用提供高性能冷却

Boyd Corporation旗下的散热部门爱美达（Aavid）推出的液冷板是为满足应用程序独特的热学和机械要求而定制设计的。为了满足军事/航空，医疗/测试设备，电力电子，激光器，可再生能源和运输等各种应用中的关键热管理需求，这些液冷板提供了最佳性能和可靠性，可为要求苛刻的应用提供高性能冷却。

原厂动态发布时间 : 2020-06-30

【应用】爱美达5733板级散热器助力D2 PAK（TO-263）封装半导体散热，提供镀锡可焊接片

目前爱美达的板级散热器为半导体封装设计，带有折叠式后翅片的通道，可增加冷却表面积，提供镀锡可焊接片，便于连接到印刷电路板，散热器的整体尺寸26.16*12.7*10.16mm。

应用方案发布时间 : 2022-07-01

【产品】爱美达冷却液分配单元（CDU），灵活省空间的超大规模计算系统冷却方案

BOYD的冷却液分配单元有助于降低数据中心的总体拥有成本。CDU尺寸合适且针对特定应用进行了定制配置，这意味着超大规模计算系统可在需要时获得系统所需的精确，最佳冷却性能。具有操作逻辑，自动诊断和故障排除，保护和警告功能以及智能流量，压力和温度控制功能的智能控制器可管理系统性能，以高峰需求达到峰值，同时在非峰值运行期间保持经济高效，并在故障发生之前预防问题发生。

新产品发布时间 : 2021-03-30

【产品】表面安装板级散热器5733系列，专为冷却D2 Pak和TO-263封装设备而设计

爱美达（Aavid）公司推出的 Surface Mount 5733系列是表面安装板级散热器，主要为冷却D2 Pak和TO-263封装设备而设计。Surface Mount 5733系列具有两个型号，分别为573300D00000G和573300D00010G。

新产品发布时间 : 2020-03-02

【技术】液冷技术的散热优势和应用领域

新型的、更高功率的应用需要更高效的冷却，以满足紧凑体积中的巨大热负荷；这通常会使得工程师考虑液冷解决方案。液体的传热能力比同等质量的强制对流空气高4倍。这有助于改善热量传递和更高的热性能，同时提高设计灵活性和可扩展性。本文中爱美达介绍液冷技术的散热优势和应用领域。

技术探讨发布时间 : 2021-08-22

【产品】高性能热交换器组成的水-空气型液体冷却系统MCS40/MCS50 G02/J02 系列

爱美达推出的模块化液体冷却系统是一种经济高效且可靠的选择，其中不需要精确的温度控制和低于环境温度的冷却。这些系统由高性能热交换器组成，该热交换器与风扇，泵和水箱集成在坚固的金属机箱中。MCS40/MCS50是一种水-空气型液体冷却系统设计用于实验室设备。

新产品发布时间 : 2020-08-29

【应用】爱美达水冷散热器有效解决汽车域控制器散热问题，可取代风冷散热，适应更高功率散热需求

爱美达水冷散热器是采用铜管和铝散热器的组合散热方案，可以在域控制器外壳中嵌入铜管，冷却水在铜管中流动，能随时带走域控制器产生的热量，使得域控制器随时保持在最佳状态，即使是夏天也能有效的散热。爱美达水冷散热器相对风冷，体积更小，效率更高，且爱美达可以根据客户的需求提供定制服务，按照不同客户不同功率大小可以调整冷却水冷散热器的结构、水的流量和流速来适应不同的需求。

应用方案发布时间 : 2021-04-15

爱美达提供全面液冷散热解决方案，散热效率高且温控精确

爱美达冷却器（chiller）的设计范围包括从标准模块化系统和独立产品到高度集成的复杂系统，其中每个组件都是为特定应用量身定制的。集成式冷却器的常见外形示例包括标准19英寸机架安装和紧凑型门安装。机架式冷却器通常用于服务器和半导体行业，而紧凑型门冷水机则用于工业电池存储应用。

原厂动态发布时间 : 2021-08-21

【技术】爱美达使用铜水微型热管和k-Core封装石墨散热器开发组合解决方案，获得航天飞行认证

Boyd公司热能部门爱美达Aavid使用铜水微型热管和k-Core封装的石墨散热器开发了一种组合解决方案，用于直接对高性能ASIC（倒装芯片和微处理器）进行热管理，并已成功获得航天飞行认证。该解决方案可实现高性能，组件级冷却以及增强的从机箱到空间散热器的机箱级别热传导。Aavid相信：这将使未来电信卫星有效载荷的散热量发生显著变化。

新技术发布时间 : 2020-10-06