En tant que fournisseur d'assemblages de plaques refroidies à l'eau, je suis souvent confronté à des demandes concernant les exigences de conductivité thermique pour ces composants essentiels. La conductivité thermique est un facteur critique qui détermine l'efficacité et les performances des assemblages de plaques refroidies à l'eau, en particulier dans les applications à haute puissance où une dissipation thermique efficace est cruciale. Dans cet article de blog, j'examinerai les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau, en explorant les facteurs qui les influencent et leurs implications pour différentes industries.
Comprendre la conductivité thermique
La conductivité thermique est une mesure de la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. Elle est définie comme la quantité de chaleur qui peut être transférée à travers une unité de surface d'un matériau en une unité de temps, avec un gradient de température unitaire à travers le matériau. Plus la conductivité thermique d’un matériau est élevée, plus il peut transférer efficacement la chaleur. Dans le contexte des assemblages de plaques refroidies à l'eau, la conductivité thermique est un paramètre clé qui affecte la vitesse à laquelle la chaleur peut être évacuée de la source de chaleur et transférée à l'eau de refroidissement.
Facteurs influençant les exigences en matière de conductivité thermique
Plusieurs facteurs influencent les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau. Ces facteurs incluent la densité de puissance de la source de chaleur, la plage de température de fonctionnement, le débit d'eau de refroidissement et la conception de la plaque refroidie par eau.
Densité de puissance de la source de chaleur
La densité de puissance de la source de chaleur est l'un des facteurs les plus importants qui influencent les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau. Les applications à haute puissance, telles que les batteries de véhicules électriques (VE), l'électronique de puissance et les centres de données, génèrent une quantité importante de chaleur qui doit être dissipée efficacement. Dans ces applications, des assemblages de plaques refroidies par eau à haute conductivité thermique sont nécessaires pour garantir que la chaleur puisse être transférée rapidement de la source de chaleur à l'eau de refroidissement.
Par exemple, dans une batterie de véhicule électrique, la densité de puissance peut atteindre plusieurs kilowatts par litre. Pour maintenir la température de la batterie dans une plage de fonctionnement sûre, des ensembles de plaques refroidies par eau à haute conductivité thermique sont utilisés pour transférer la chaleur générée par les cellules de la batterie à l'eau de refroidissement. La conductivité thermique du matériau de la plaque refroidie à l'eau affecte directement la répartition de la température à l'intérieur du bloc-batterie, ce qui à son tour affecte les performances et la durée de vie de la batterie.
Plage de température de fonctionnement
La plage de températures de fonctionnement est un autre facteur important qui influence les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau. Différentes applications ont différentes plages de températures de fonctionnement, et la conductivité thermique du matériau de la plaque refroidie à l'eau doit être adaptée à la plage de températures spécifique.
Par exemple, dans les applications automobiles, la plage de températures de fonctionnement peut aller de -40°C à 120°C. Les ensembles de plaques refroidies à l'eau utilisés dans les applications automobiles doivent avoir une bonne conductivité thermique sur cette large plage de températures pour garantir des performances fiables. De plus, le coefficient de dilatation thermique du matériau de la plaque refroidie à l'eau doit être compatible avec les autres composants du système pour éviter les contraintes thermiques et les dommages potentiels.
Débit d'eau de refroidissement
Le débit d'eau de refroidissement affecte également les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau. Un débit d'eau de refroidissement plus élevé peut augmenter le coefficient de transfert de chaleur entre la plaque refroidie par eau et l'eau de refroidissement, ce qui peut à son tour réduire la différence de température entre la source de chaleur et l'eau de refroidissement. Cependant, un débit d’eau de refroidissement plus élevé nécessite également une puissance de pompage plus élevée, ce qui peut augmenter la consommation énergétique du système de refroidissement.
Par conséquent, la conductivité thermique du matériau de la plaque refroidie à l’eau doit être optimisée pour équilibrer les performances de transfert de chaleur et les besoins en puissance de pompage. Dans certains cas, des ensembles de plaques refroidies à l'eau avec des microcanaux ou d'autres structures de transfert de chaleur améliorées peuvent être utilisés pour augmenter le coefficient de transfert de chaleur sans augmenter de manière significative la puissance de pompage.
Conception de la plaque refroidie à l'eau
La conception de la plaque refroidie par eau joue également un rôle important dans la détermination des exigences de conductivité thermique. La forme, la taille et la disposition des canaux de refroidissement dans la plaque refroidie par eau peuvent affecter la répartition du débit d'eau de refroidissement et les performances de transfert de chaleur.
Par exemple, une plaque refroidie à l'eau avec une répartition uniforme du débit peut garantir que toutes les parties de la source de chaleur sont refroidies uniformément, ce qui peut améliorer les performances thermiques globales. De plus, l'utilisation de matériaux à haute conductivité thermique pour le corps de plaque refroidi par eau et les canaux de refroidissement peut encore améliorer l'efficacité du transfert de chaleur.
Exigences de conductivité thermique pour différentes industries
Les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau varient en fonction de l'industrie et de l'application spécifique. Voici quelques exemples d’exigences en matière de conductivité thermique pour différentes industries :
Industrie automobile
Dans l'industrie automobile, les assemblages de plaques refroidies à l'eau sont largement utilisés dans les batteries de véhicules électriques, l'électronique de puissance et les systèmes de refroidissement des moteurs. Les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau pour automobiles sont relativement élevées en raison de la densité de puissance élevée et de la large plage de températures de fonctionnement.
Par exemple, dans un système de refroidissement de batterie EV, les ensembles de plaques refroidis par eau doivent avoir une conductivité thermique d'au moins 100 W/(m·K) pour garantir une dissipation thermique efficace. De plus, le matériau des plaques refroidies à l’eau doit être léger, résistant à la corrosion et posséder de bonnes propriétés mécaniques pour répondre aux exigences des applications automobiles.
NotrePlaque de refroidissement par eau de contrôleur automobile légerest spécialement conçu pour les applications automobiles, offrant une conductivité thermique élevée et d'excellentes propriétés mécaniques. Il est fabriqué en alliage d'aluminium de haute qualité, qui offre une bonne résistance à la corrosion et une conception légère.
Industrie du stockage d’énergie
Dans l'industrie du stockage d'énergie, les assemblages de plaques refroidies à l'eau sont utilisés dans les systèmes de batteries de stockage d'énergie, tels que les batteries lithium-ion et les batteries à flux. Les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau pour le stockage d'énergie sont également élevées pour garantir le fonctionnement sûr et efficace des systèmes de batteries.
Par exemple, dans un système de batterie de stockage d'énergie à grande échelle, les ensembles de plaques refroidis par eau doivent avoir une conductivité thermique d'au moins 200 W/(m·K) pour maintenir la température de la batterie dans une plage étroite. Cela contribue à améliorer les performances de la batterie, à prolonger sa durée de vie et à réduire le risque d'emballement thermique.
NotrePlaque de refroidissement par eau de batterie de stockage d'énergie de type cavitéest conçu pour répondre aux exigences élevées de conductivité thermique des applications de stockage d’énergie. Il présente une structure de type cavité qui offre d'excellentes performances de transfert de chaleur et une répartition uniforme de la température.
Industrie électronique
Dans l'industrie électronique, les assemblages de plaques refroidies à l'eau sont utilisés dans les appareils électroniques de haute puissance, tels que les serveurs, les centres de données et les amplificateurs de puissance. Les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques électroniques refroidies à l'eau sont également élevées pour garantir le fonctionnement fiable des appareils électroniques.
Par exemple, dans un système de refroidissement de serveur de centre de données, les ensembles de plaques refroidies à l'eau doivent avoir une conductivité thermique d'au moins 300 W/(m·K) pour éliminer efficacement la chaleur générée par les composants du serveur. Cela contribue à réduire la consommation d'énergie du système de refroidissement et à améliorer les performances globales du centre de données.
Conclusion
En conclusion, les exigences de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau sont influencées par plusieurs facteurs, notamment la densité de puissance de la source de chaleur, la plage de température de fonctionnement, le débit d'eau de refroidissement et la conception de la plaque refroidie à l'eau. Différentes industries ont des exigences différentes en matière de conductivité thermique pour les assemblages de plaques refroidies à l'eau, en fonction de l'application spécifique.
En tant que fournisseur d'assemblages de plaques refroidies à l'eau, nous comprenons l'importance de la conductivité thermique pour garantir l'efficacité et les performances de nos produits. Nous proposons une large gamme d'assemblages de plaques refroidies à l'eau avec différents niveaux de conductivité thermique pour répondre aux divers besoins de nos clients. Nos produits sont fabriqués à partir de matériaux de haute qualité et sont conçus à l'aide de processus de fabrication avancés pour garantir des performances fiables et une longue durée de vie.
Si vous êtes intéressé par nos assemblages de plaques refroidies à l'eau ou si vous avez des questions sur les exigences de conductivité thermique, n'hésitez pas à nous contacter pour l'achat et la négociation. Nous sommes impatients de travailler avec vous pour fournir les meilleures solutions de refroidissement pour vos applications.
Références
- Incropera, FP et DeWitt, DP (2002). Fondamentaux du transfert de chaleur et de masse. John Wiley et fils.
- Kakac, S. et Pramuanjaroenkij, A. (2005). Manuel de transfert de chaleur par convection monophasé. John Wiley et fils.
- Wang, L. et Mujumdar, AS (2007). Transfert de chaleur informatique : principes fondamentaux et applications. Taylor et François.