Mengapa Dinginkan Dengan Cairan Daripada Dinginkan Dengan Udara?

Prinsip kerja inti dari lempeng pendingin cair adalah untuk secara efisien mentransfer panas dari permukaan padat melalui transfer panas konveksi paksa,menggunakan kapasitas panas spesifik yang tinggi dan karakteristik transfer panas konvektif dari cairan pendinginProses rinci adalah sebagai berikut:

Heat-generating components are tightly attached to one or more surfaces of the liquid cooling plate (commonly known as the mounting surface or base plate) using thermal interface materials such as thermal greasePanas ditransfer dari sumber panas ke dinding padat dari pelat pendingin cair melalui konduksi termal.

Panas bergerak di dalam struktur logam pelat pendingin cair (biasanya aluminium, tembaga, atau paduan konduktivitas tinggi lainnya) dengan cara konduksi termal,bergerak dari permukaan pemasangan suhu tinggi yang bersentuhan dengan sumber panas ke dinding dalam suhu rendah dari saluran aliran internal yang berinteraksi dengan pendinginKonduktivitas termal material yang lebih tinggi dan ketebalan dinding yang lebih tipis mengurangi ketahanan termal dan meningkatkan efisiensi konduksi panas.

Ini adalah tahap yang paling kritis. cairan pendingin, biasanya air deonized, larutan glikol berair, atau bahan pendingin industri khusus,mengalir melalui saluran internal yang tertutup dari pelat pendingin cairan dengan kecepatan terkontrol yang digerakkan oleh pompa eksternalSaat melewati dinding saluran dalam suhu tinggi, cairan pendingin menyerap panas dari permukaan dinding.

Transfer panas terutama bergantung pada konveksi paksa: aliran pendingin, terutama dalam keadaan turbulen, mengganggu lapisan batas laminar di dekat permukaan dinding,memungkinkan pencampuran dan pertukaran panas yang lebih efisien antara cairan dingin inti dan dinding panasKoefisien transfer panas konveksi yang lebih tinggi sesuai dengan kinerja pertukaran panas yang lebih kuat.

Desain saluran aliran, termasuk bentuk, dimensi, dan peningkatan permukaan seperti sirip atau sirip pin, secara langsung mempengaruhi rezim aliran (laminar atau turbulen), area pertukaran panas,dan koefisien transfer panas konvektif, akhirnya menentukan efisiensi disipasi panas secara keseluruhan.

Setelah menyerap panas, suhu cairan pendingin meningkat, dan cairan keluar dari pelat pendingin cair melalui outlet.

Cairan pendingin suhu tinggi yang membawa panas dipompa ke penukar panas eksternal dalam sistem, seperti radiator yang didinginkan dengan udara, kondensor yang didinginkan dengan air, atau piring pendingin sekunder.Di dalam penukar panas, panas dari cairan pendingin akhirnya hilang ke lingkungan sekitar melalui pendinginan udara atau air.Cairan pendingin suhu rendah yang didinginkan kemudian dikiruk kembali ke inlet pelat pendingin cairan, menyelesaikan siklus loop tertutup.

• Medium Transfer Panas Efisiensi Tinggi: Cairan memiliki kapasitas panas spesifik yang jauh lebih tinggi daripada udara (kapasitas panas spesifik air sekitar empat kali dari udara), memungkinkan penyerapan panas yang jauh lebih besar per satuan volume.Koefisien transfer panas konvektif cairan, terutama air juga puluhan sampai ratusan kali lebih tinggi dari udara,menghasilkan kecepatan transfer panas yang jauh lebih cepat dengan perbedaan suhu yang sama.

• Jalur Resistensi Termal Rendah: Plat pendingin cair menyediakan jalur termal dengan resistensi rendah dari sumber panas ke cairan pendingin, didukung oleh bahan konduktivitas termal tinggi dan rekayasa struktur yang dioptimalkan.

• Peningkatan transfer panas melalui konveksi paksa: Aliran paksa yang didorong pompa dan desain saluran yang dioptimalkan yang menghasilkan turbulensi dan memperluas area pertukaran panas sangat meningkatkan transfer panas antara dinding cairan dan padat.

• Meningkatkan Seragam Suhu: Tata letak saluran yang dirancang dengan baik, seperti konfigurasi serpentin atau multi-cabang, meningkatkan keseragaman suhu di seluruh permukaan lempeng pendingin cairan dan mencegah overheating lokal.