Lời nói đầu
Sự phát triển của công nghệ hiện đại đã đặt ra những yêu cầu cao hơn về độ chính xác của dụng cụ, chẳng hạn như tia laser và thiết bị y tế, những thành phần cốt lõi của chúng thường yêu cầu sử dụng bộ làm mát nhiệt điện (TEC) để đạt được khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác.
Tuy nhiên, độ chính xác càng cao thì nhiệt sinh ra càng tập trung và mật độ dòng nhiệt càng cao. Phương pháp tản nhiệt đơn truyền thống (làm mát bằng không khí tinh khiết hoặc làm mát bằng nước tinh khiết) không còn có thể đối phó với thách thức về nhiệt độ-cường độ cao do TEC tạo ra.
Do đó, Awind đã đề xuất một cách sáng tạo giải pháp tản nhiệt tổng hợp "làm mát bằng nước + làm mát bằng không khí". Thiết kế này không chỉ đảm bảo tản nhiệt hiệu quả và nhanh chóng mà còn tiết kiệm không gian bên trong thiết bị một cách hiệu quả thông qua cách bố trí cấu trúc nhỏ gọn.
Nguyên lý làm việc và thách thức tản nhiệt của TEC
TEC, hay còn gọi là bộ làm mát Peltier, là một thiết bị chuyển đổi năng lượng ở trạng thái rắn-dựa trên hiệu ứng Peltier.
Nguyên lý hoạt động là khi một dòng điện một chiều chạy qua một cặp điện gồm các vật liệu bán dẫn loại P{0}} và N{1}} mắc nối tiếp, nhiệt sẽ được "bơm" từ đầu này sang đầu kia của thiết bị, nhờ đó đạt được hiệu quả làm mát một bên và sưởi ấm phía bên kia. Bằng cách thay đổi hướng dòng điện, chế độ làm mát hoặc sưởi ấm có thể được điều khiển chính xác.
TEC có ưu điểm là cấu trúc nhỏ gọn, không có bộ phận chuyển động và kiểm soát nhiệt độ chính xác. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hiệu suất năng lượng của nó thường thấp hơn so với làm lạnh bằng máy nén truyền thống và một lượng lớn nhiệt thải được tạo ra trên bề mặt nóng trong quá trình vận hành. Tổng tải nhiệt trên bề mặt gia nhiệt của nó là: công suất làm mát+điện năng đầu vào của chính TEC. Điều này có nghĩa là nếu nhiệt không thể được tản đi kịp thời, TEC sẽ giảm hiệu suất rõ rệt hoặc thậm chí bị hư hỏng vĩnh viễn do quá nóng. Vì vậy, một hệ thống tản nhiệt hiệu quả là chìa khóa để nó hoạt động ổn định.
Giải pháp tản nhiệt composite Awind Giải thích chi tiết
Giải pháp của chúng tôi sử dụng cấu trúc nhiều lớp để xử lý đồng bộ dòng nhiệt mật độ cao do TEC tạo ra.
Xử lý mảng và giao diện TEC
Bốn TEC được kết nối nối tiếp để tạo thành một mảng nhằm tăng cường khả năng làm mát tổng thể.
Việc sử dụng mỡ silicon dẫn nhiệt hiệu suất cao-để lấp đầy các khoảng trống siêu nhỏ giữa TEC và các bề mặt tiếp xúc đầu nóng và lạnh làm giảm đáng kể khả năng chịu nhiệt giữa các bề mặt.
Chi tiết chính: Các miếng đệm đàn hồi được lắp đặt xung quanh mảng TEC, có thể hấp thụ ứng suất lắp ráp, ngăn các mảnh gốm giòn bị vỡ do nén, đồng thời tăng cường khả năng bịt kín tổng thể và độ ổn định cơ học của mô-đun.
Tấm tản nhiệt nước chủ động (kênh tản nhiệt chính)
Tấm làm mát bằng nước-tích hợp được tạo ra bằng quy trình hàn chân không được kết nối trực tiếp với bề mặt nóng TEC.
Thiết kế bên trong của tấm làm mát bằng nước-có các kênh dòng chảy được tối ưu hóa, tận dụng tối đa đặc tính công suất nhiệt riêng cao của nước để loại bỏ nhiệt chính một cách liên tục và hiệu quả khỏi bề mặt nóng TEC.
Hệ thống làm mát-làm mát bằng không khí phụ trợ (dự phòng và nâng cao)
Mặt bên của mô-đun TEC tiếp xúc chặt chẽ với đế nhôm được gắn các ống dẫn nhiệt.
Nhiệt được đưa vào ống dẫn nhiệt thông qua đế nhôm và nhanh chóng dẫn đến các cánh tản nhiệt răng xẻng có mật độ cao ở khoảng cách xa để tăng diện tích bề mặt tản nhiệt.
Việc lắp đặt quạt hướng trục phía trên các lá tản nhiệt giúp cải thiện đáng kể hiệu quả tản nhiệt phía không khí thông qua đối lưu cưỡng bức.
Hệ thống làm mát bằng không khí-này không chỉ đóng vai trò là kênh tản nhiệt phụ, tăng giới hạn tản nhiệt trên của hệ thống mà còn đóng vai trò dự phòng dự phòng an toàn cho hệ thống làm mát bằng nước, cung cấp khả năng bảo vệ tản nhiệt cơ bản trong trường hợp xảy ra lỗi hệ thống không mong muốn, đảm bảo an toàn cho thiết bị.
Ưu điểm cốt lõi của kế hoạch
Sự cùng tồn tại của kiểm soát nhiệt độ chính xác và khả năng xử lý thông lượng nhiệt cao: làm mát bằng nước là trọng tâm chính và làm mát không khí là phụ trợ, có thể đối phó với thách thức về mật độ thông lượng nhiệt cao trên mỗi cm vuông ở mức kilowatt.
Dự phòng hệ thống và độ tin cậy cao: Làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước đóng vai trò dự phòng cho nhau, cải thiện đáng kể-độ tin cậy và an toàn vận hành lâu dài của hệ thống.
Cấu trúc nhỏ gọn và bố trí linh hoạt: Bằng cách sử dụng ống dẫn nhiệt để đạt được khả năng "truyền nhiệt", các cánh tản nhiệt và quạt có thể được triển khai ở những vị trí rộng rãi hơn để đáp ứng nhu cầu tích hợp của nhiều thiết bị nhỏ gọn khác nhau.
Các lĩnh vực ứng dụng điển hình
Giải pháp này đặc biệt phù hợp với các lĩnh vực có yêu cầu khắt khe về độ ổn định và độ chính xác tản nhiệt:
* Laser công suất cao: chẳng hạn như làm mát khoang cho điốt laser và laser sợi quang.
* Thiết bị y tế và khoa học đời sống: chu kỳ nhiệt độ nhanh của các mô-đun phản ứng như máy PCR và máy phân tích máu.
* Điện tử quân sự và hàng không vũ trụ: Quản lý nhiệt của thiết bị điện tử trên không và tên lửa trong môi trường khắc nghiệt.
* Kiểm tra chất bán dẫn: Kiểm soát nhiệt độ chính xác của bệ kiểm tra chip.
* Thiết bị quang điện tử và truyền thông cao cấp: Đảm bảo hiệu suất ổn định của các thành phần cốt lõi như mô-đun quang và máy dò.
bản tóm tắt
Giải pháp tản nhiệt tổng hợp TEC do Awind triển khai giải quyết một cách có hệ thống vấn đề quá nhiệt trong các ứng dụng TEC công suất- cao thông qua thiết kế bộ ba gồm "giao diện nhiệt được tối ưu hóa, ưu thế làm mát bằng nước chủ động và tăng cường làm mát không khí dự phòng". Giải pháp này không chỉ đạt được hiệu suất cao nhất ngoài các phương pháp tản nhiệt đơn truyền thống mà còn cung cấp sự đảm bảo kiểm soát nhiệt độ ổn định và bền bỉ cho các dụng cụ và thiết bị chính xác khác nhau với các khái niệm thiết kế mô-đun và có độ tin cậy cao. Đây là một lựa chọn tản nhiệt lý tưởng để thúc đẩy-thiết bị công nghệ có độ chính xác cao hướng tới mức hiệu suất cao hơn.
Chú phổ biến: quản lý nhiệt tec: thiết kế làm mát lai tiên tiến, Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, tùy chỉnh, mẫu miễn phí, sản xuất tại Trung Quốc
