Жидкости для системы охлаждения: Охлаждающая жидкость

Содержание

Замена антифриза – все, что нужно знать о жидкости для системы охлаждения — Иксора

Эффективность системы охлаждения играет ключевую роль в работе силовой установки. Повысить ее надежность, производительность и продлить ресурс работы позволяет специальная жидкость. Эта статья призвана помочь разобраться в том, какой антифриз заливать, как и когда выполнять эту процедуру. В дополнение мы рассмотрим разновидности и предоставим рекомендации по производителям.

Когда нужно менять антифриз

По мнению специалистов, замена антифриза должна выполняться каждые 45 тыс. км. Эта цифра является стандартной при условии соблюдения сроков годности. Если в смесь входят силикатные присадки, она не теряет свои первичные свойства на протяжении 2-3 лет. Карбоксилатные охлаждающие жидкости рассчитаны на 5 лет использования или 150 000 км.

Замена состава может потребоваться раньше. Консистенция, примеси и цвет антифриза это ключевые показатели при проверке качества. Рыжеватый оттенок свидетельствует о коррозии. Легкое помутнение и осадок говорят о проникновении в систему выхлопных газов. Изменение плотности указывает на потерю свойств. При обнаружении любого из перечисленных признаков необходимо срочно купить антифриз и выполнить замену.

Разновидности антифриза

Для классификации жидкостей на отечественном рынке чаще всего используют европейские стандарты:

G 11 — это антифриз синий или зеленый. Представляет собой жидкость гибридного типа с неорганическими присадками. Рассчитан на работу с радиаторами всех типов, срок службы составляет не более 3-х лет.
G 12 и G 12+ — в большинстве случаев антифриз красного оттенка, входит в группу карбоксилатных химикатов. В основе состава находятся органические присадки. Эта группа максимально приспособлена для моторов с высокими оборотами, рассчитана на 5 лет эксплуатации.
G 13 — желтый антифриз. Этот вид отличается повышенными экологическими стандартами. Его применяют для спортивных двигателей.

Цвет охлаждающей жидкости не является гарантом соблюдения определенных характеристик. К примеру, зеленый антифриз не подразумевает наличия в составе самых вредоносных компонентов. Краситель используется для помощи в диагностике. В случае протечки системы, водитель может сразу определить, что это за смесь и откуда она.

Как правильно заменить антифриз

На вопрос можно смешивать антифриз, ответ будет отрицательным. Нужно строго соблюдать химический состав. Замена жидкости проводится только на холодном моторе:

Подготовьте емкость для слива отработанного состава.
Открутите крышку расширительного бочка.
Медленно открутите сливное отверстие (находится в нижней части радиатора).
Если антифриз очень грязный, систему нужно промыть.
Залейте в бочок обычную воду, заведите мотором и прогрейте до рабочей температуры.
Охладите двигатель и полностью слейте жидкости. Излишки обычной воды не страшны, в случае если Вы используете антифриз концентрат.

Закройте сливное отверстие, залейте в систему новый раствор.
После достижения отметки MAX в бачке, заведите мотор и спустя несколько минут проверьте уровень жидкости, добавьте при необходимости.

Производитель	Номер детали	Название детали
AWM	AFCRREL1	Антифриз AWM G12 разбавленный (красный) EU/1KG
AWM	AFCRREL5	Антифриз AWM G12 разбавленный (красный) EU/5KG
AWM	AFCGREL1	Антифриз AWM G11 разбавленный (зеленый) EU/1KG
AWM	AFCGREL5	Антифриз AWM G11 разбавленный (зеленый) EU/5KG
AWM	FCGREL5	Антифриз AWM G11 разбавленный (зеленый) EU/5KG
MOTUL	101069	Охлаждающая жидкость INUGEL OPTIMAL ULTRA 1Л
MOTUL	101079	Охлаждающая жидкость INUGEL EXPERT ULTRA 1Л
MOTUL	102927	Охлаждающая жидкость INUGEL EXPERT 1Л
MOTUL	101086	Охлаждающая жидкость MOTOCOOL FACTORY LINE -35 1Л
MOTUL	103291	Охлаждающая жидкость MOTOCOOL EXPERT -37 1Л
MOTUL	104379	Охлаждающая жидкость INUGEL G13 ULTRA 1Л
MOTUL	102928	Охлаждающая жидкость INUGEL EXPERT 5Л
MOTUL	104376	Охлаждающая жидкость INUGEL G13 1Л
MOTUL	102923	Охлаждающая жидкость INUGEL OPTIMAL 1Л
MOTUL	101070	Охлаждающая жидкость INUGEL OPTIMAL ULTRA 5Л
SAKURA	SFCRREL1	Антифриз SAKURA G12 разбавленный (красный) EU/1KG
SAKURA	SFCGREL1	Антифриз SAKURA G11 разбавленный (зеленый) EU/1KG
SAKURA	SFCRREL5	Антифриз SAKURA G12 разбавленный (красный) EU/5KG
SAKURA	SFCGREL5	Антифриз SAKURA G11 разбавленный (зеленый) EU/5KG
SAKURA	SFCRREL10	Антифриз sakura g12 разбавленный (красный) eu/10kg

Ошибка

Автомобиль — модели, марки
Устройство автомобиля
Ремонт и обслуживание
Тюнинг

Аксессуары и оборудование
Компоненты
Безопасность
Физика процесса

Новичкам в помощь
Приглашение
Официоз (компании)
Пригородные маршруты

Персоны
Наши люди
ТЮВ
Эмблемы

Личные инструменты

Представиться системе

Инструменты

Спецстраницы

Пространства имён

Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Какие жидкости можно использовать с жидкостными охлаждающими пластинами в системах охлаждения электроники

Автор Norman Quesnel
Старший сотрудник отдела маркетинга
Advanced Thermal Solutions, Inc. (ATS)

Системы жидкостного охлаждения передают тепло до четырех раз лучше, чем равная масса воздуха. Это позволяет обеспечить более эффективное охлаждение с помощью системы меньшего размера. Охлаждающая пластина с жидкостным охлаждением может заменить занимающие много места радиаторы и вентиляторы, и, хотя для жидкостной охлаждающей пластины требуется насос, теплообменник, трубки и пластины, существует больше вариантов размещения охлаждающих пластин, поскольку они могут находиться вне воздушного потока. [1]

Единовременные опасения по поводу затрат и протекающих охлаждающих плит значительно уменьшились благодаря улучшению производственных возможностей. Сегодняшний вопрос не в том, «Должны ли мы использовать жидкостное охлаждение?» Возникает вопрос: «Какую жидкость следует использовать для оптимизации производительности?»

Рис. 1. Система жидкостного охлаждения для настольного ПК с двумя охлаждающими пластинами. [2]

Для плит с жидкостным охлаждением выбор рабочей жидкости так же важен, как и выбор крепежных деталей. Неподходящая жидкость может привести к ухудшению теплопередачи, засорению и даже отказу системы. Надлежащий теплоноситель должен обеспечивать совместимость с металлами системы, высокую теплопроводность и удельную теплоемкость, низкую вязкость, низкую температуру замерзания, высокую температуру вспышки, низкую коррозионную активность, низкую токсичность и термическую стабильность. [3]

В настоящее время, несмотря на множество усовершенствований в конструкциях пластин с жидкостным охлаждением, возможности охлаждающей жидкости остаются относительно ограниченными. Во многих случаях подойдет обычная вода, но вода с добавками и другие типы жидкостей доступны и более подходят для определенных областей применения. Вот посмотрите на эти варианты охлаждающей жидкости и где они лучше всего подходят.

Основные варианты охлаждения

Хотя вода обеспечивает превосходное охлаждение в охлаждающей плите, ее не всегда удобно использовать из-за низкой температуры замерзания. Такие добавки, как гликоль, часто необходимы для изменения характеристик охлаждающей жидкости, чтобы она лучше соответствовала условиям эксплуатации охлаждающей плиты.

На самом деле требования к температурному диапазону являются основным фактором, который необходимо учитывать при выборе охлаждающей жидкости. Некоторые жидкости замерзают при более низких температурах, чем вода, но обладают меньшей теплопроводностью. Выбранная жидкость также должна быть совместима с внутренними металлами охлаждающей пластины, чтобы ограничить возможность коррозии.

В приведенной ниже таблице 1 показано, как наиболее распространенные жидкости охлаждающих пластин соответствуют металлам в охлаждающих пластинах различных конструкций.

Таблица 1. Соответствие совместимости обычных холодных пластин и охлаждающих жидкостей [1]

Очевидно, что охлаждающие жидкости для охлаждающих пластин будут иметь различные свойства. Некоторые различия между жидкостями менее важны для оптимизации характеристик охлаждающей плиты, но многие свойства следует сравнивать. В таблицах 2 и 3 показаны свойства некоторых распространенных охлаждающих жидкостей.

Таблицы 2 и 3. Сравнение свойств типичных охлаждающих жидкостей для электроники. [4]

Отличный обзор обычных охлаждающих жидкостей предоставлен компанией Lytron, OEM-производителем охлаждающих пластин и других охлаждающих устройств. Ниже приведены краткие описания жидкостей, взятые из литературы Lytron. [5]

В настоящее время для систем жидкостного охлаждения наиболее часто используются:

Вода
Деионизированная вода
Растворы ингибированного гликоля и воды
Диэлектрические жидкости

Вода – Вода обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Он совместим с медью, которая является одним из лучших материалов для теплопередачи, используемых для контура жидкости. Производственная вода или водопроводная вода могут содержать примеси, которые могут вызвать коррозию в контуре жидкостного охлаждения и/или засорить каналы для жидкости. Поэтому рекомендуется использовать воду хорошего качества, чтобы свести к минимуму коррозию и оптимизировать тепловые характеристики.

Если вы обнаружите, что вода в вашем учреждении или водопроводная вода содержит большой процент минералов, солей или других примесей, вы можете либо отфильтровать воду, либо купить фильтрованную или деионизированную воду. [5, 6]

Деионизированная вода — процесс деионизации удаляет вредные минералы, соли и другие примеси, которые могут вызвать коррозию или образование накипи. По сравнению с водопроводной водой и большинством жидкостей деионизированная вода имеет высокое удельное сопротивление. Деионизированная вода является отличным изолятором и используется в производстве электрических компонентов, где детали должны быть электрически изолированы. Однако с увеличением удельного сопротивления воды увеличивается и ее коррозионная активность. При использовании деионизированной воды в охлаждающих плитах или теплообменниках рекомендуется использовать трубки из нержавеющей стали. [5, 7]

Растворы ингибированного гликоля и воды . Двумя типами гликоля, наиболее часто используемыми для жидкостного охлаждения, являются растворы этиленгликоля и воды (EGW) и растворы пропиленгликоля и воды (PGW). Этиленгликоль обладает желаемыми термическими свойствами, включая высокую температуру кипения, низкую температуру замерзания, стабильность в широком диапазоне температур, а также высокую удельную теплоемкость и теплопроводность. Он также имеет низкую вязкость и, следовательно, снижает потребность в перекачивании. Хотя EGW обладает более желательными физическими свойствами, чем PGW, PGW используется в приложениях, где токсичность может быть проблемой. PGW обычно считается безопасным для использования в пищевой или пищевой промышленности, а также может использоваться в закрытых помещениях. [5, 8]

Жидкий диэлектрик – Жидкий диэлектрик не является проводником и поэтому предпочтительнее воды при работе с чувствительной электроникой. Перфторированные угли, такие как диэлектрическая жидкость 3M Fluorinert™, негорючи, невзрывоопасны и термически стабильны в широком диапазоне рабочих температур. Хотя деионизированная вода также не проводит электрический ток, Fluorinert™ менее агрессивен, чем деионизированная вода. Однако у него гораздо меньшая теплопроводность и гораздо более высокая цена. ПАО представляет собой синтетический углеводород, используемый благодаря своим диэлектрическим свойствам и широкому диапазону рабочих температур. Например, радары управления огнем на современных реактивных истребителях имеют жидкостное охлаждение с использованием ПАО. Для тестирования охлаждающих пластин и теплообменников, которые будут использовать PAO в качестве теплоносителя, доступны рециркуляционные чиллеры, совместимые с PAO. Подобно перфторуглеродам, ПАО имеет гораздо более низкую теплопроводность, чем вода. [5, 9]

Заключение

Вода, деионизированная вода, водные растворы гликоля и диэлектрические жидкости, такие как фторуглероды и ПАО, являются теплоносителями, наиболее часто используемыми в высокоэффективных системах жидкостного охлаждения.

Важно выбрать жидкий теплоноситель, совместимый с вашим контуром жидкости, обеспечивающий защиту от коррозии или минимальный риск коррозии и отвечающий конкретным требованиям вашей области применения. При правильно подобранном химическом составе ваш теплоноситель может обеспечить очень эффективное охлаждение контура жидкостного охлаждения.

Ссылки
1. https://www.aavid.com/product-group/liquidcoldplates/fluid
2. http://semi-therm.org/wp-content/uploads/2017/04/How- to-design-liquid-cooled-system.pdf
3. Мохапатра, Сатиш К., «Обзор жидких охлаждающих жидкостей для охлаждения электроники», ElectronicsCooling, май 2006 г.
4. http://www.calce.umd.edu /whats_new/2012/Presentations/David
%20Saums%20PPt. pdf
5. http://www.lytron.com/Tools-and-Technical-Reference/Application-Notes/The-Best-Heat-Transfer-Fluids- для жидкостного охлаждения
6. https://www.thereadystore.com/5-gallon-collapsible-water-container
7. https://www.amazon.co.uk/IONISED-WATER-Mineralised-Deionised-Distilled/dp/B00X30JKGY /ref=pd_lpo_vtph_263_tr_t_2?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=QNAM8H7J8R1AEDP8W5FF
8. http://www.rhomarwater.com/products/catalog/envirogard-heat-transfer-fluid-antifreeze
9. http://www.skygeek.com /anderol-royco-602-cooling-fluid.html

Для получения дополнительной информации о консультационных услугах по управлению температурным режимом и проектировании Advanced Thermal Solutions, Inc. (ATS) посетите сайт www.qats.com/consulting или свяжитесь с ATS по телефону 781.769..2800 или [email protected].

Для получения информации о охлаждающих плитах ATS посетите нашу страницу охлаждающих плит по адресу https://www.qats.com/Products/Liquid-Cooling/Cold-Plates

холодные плиты, жидкостное охлаждение, Norman Quesnel. Добавьте постоянную ссылку в закладки.

Обзор жидких охлаждающих жидкостей для охлаждения электронных устройств

Введение

Охлаждение электронных компонентов в последнее время стало серьезной проблемой из-за достижений в разработке более быстрых и компактных компонентов. В результате были разработаны различные технологии охлаждения для эффективного отвода тепла от этих компонентов [1, 2]. Использование жидкого теплоносителя стало привлекательным благодаря более высокому коэффициенту теплопередачи, достигаемому по сравнению с воздушным охлаждением. Хладагенты используются как в однофазных, так и в двухфазных системах. Однофазный контур охлаждения состоит из насоса, теплообменника (холодная пластина/мини- или микроканалы) и радиатора (радиатор с вентилятором или теплообменник жидкость-жидкость с охлаждением охлажденной водой) [3]. ]. Источник тепла в системе электроники присоединен к теплообменнику. Жидкие хладагенты также используются в двухфазных системах, таких как тепловые трубы, термосифоны, кипение с переохлаждением, охлаждение распылением и системы прямого погружения [2, 4].

Требования к жидкому хладагенту для электроники

Существует множество требований к жидкому хладагенту для электронных устройств. Требования могут различаться в зависимости от типа приложения. Ниже приведен список некоторых общих требований:

Хорошие теплофизические свойства (высокая теплопроводность и удельная теплоемкость; низкая вязкость; высокая скрытая теплота испарения для двухфазного применения)
Низкая температура замерзания и точка разрыва (иногда при транспортировке и/или хранении требуется защита от разрыва при -40°C или ниже)
Высокая температура кипения при атмосферном давлении (или низкое давление паров при рабочей температуре) для однофазной системы; узкая желаемая точка кипения для двухфазной системы
Хорошая химическая и термическая стабильность на весь срок службы электронной системы
Высокая температура вспышки и температура самовоспламенения (иногда требуется негорючесть)
Не вызывает коррозии конструкционных материалов (металлов, а также полимеров и других неметаллов)
Отсутствие или минимальные нормативные ограничения (экологически чистые, нетоксичные и, возможно, биоразлагаемые)
Экономичный

Лучшая охлаждающая жидкость для электроники — это недорогая и нетоксичная жидкость с отличными теплофизическими свойствами и длительным сроком службы. Желательны высокая температура воспламенения и температура самовоспламенения, чтобы жидкость была менее восприимчива к воспламенению. Хорошие теплофизические свойства необходимы для получения высоких коэффициентов теплопередачи и низкой мощности накачки, необходимой для течения жидкости по трубе или каналу.

Электрическая проводимость (не упомянутая в списке) охлаждающей жидкости становится важной, если жидкость вступает в непосредственный контакт с электроникой (например, при прямом иммерсионном охлаждении), или если она вытекает из охлаждающего контура или проливается во время технического обслуживания и соприкасается с электрическими цепями [5]. В некоторых приложениях диэлектрический хладагент является обязательным, тогда как во многих других случаях это не требуется из-за очень малой вероятности утечки хладагента (или в случае утечки хладагент не вступает в контакт с электроникой).

Таблица 1: Свойства охлаждающих жидкостей различного химического состава при 20°C

В следующих разделах различные химические составы жидких хладагентов разделены на диэлектрические и недиэлектрические жидкости, и их свойства обсуждаются более подробно (см. также Таблицу 1).

Диэлектрические жидкие охлаждающие жидкости

Ароматические соединения: Синтетические углеводороды ароматической химии (например, диэтилбензол [ДЭБ], дибензилтолуол, диарилалкил, частично гидрированный терфенил) являются очень распространенными нагревающими и охлаждающими жидкостями, используемыми в различных областях применения. [6]. Однако эти соединения нельзя отнести к нетоксичным. Кроме того, некоторые из этих жидкостей (например, алкилированный бензол) имеют сильный запах, который может раздражать обслуживающий их персонал.

Силикатно-эфирный: Этот химический состав (например, Coolanol 25R) широко использовался в качестве диэлектрической охлаждающей жидкости в бортовых радарах и ракетных системах ВВС и ВМФ. Эти жидкости вызывают серьезные, а иногда и катастрофические проблемы из-за их гигроскопической природы и последующего образования легковоспламеняющихся спиртов и силикагеля. Поэтому эти жидкости были заменены более стабильной и диэлектрической алифатической химией (полиальфаолефины или ПАО) [7].

Алифатические символы: Алифатические углеводороды парафинового и изопарафинового типа (в том числе минеральные масла) применяются в различных видах прямого охлаждения деталей электроники, а также в охлаждающих трансформаторах [6]. Многие алифатические соединения на основе нефти соответствуют критериям Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Министерства сельского хозяйства США (USDA) в отношении случайного контакта с пищевыми продуктами. Эти жидкости на нефтяной основе не образуют опасных побочных продуктов разложения. Большинство этих жидкостей имеют неразличимый запах и нетоксичны при контакте с кожей или проглатывании. Как упоминалось ранее, алифатические жидкости на основе полиальфаолефинов заменили жидкости на основе эфиров силикатов в различных системах охлаждения военной электроники (и авионики) за последнее десятилетие.

Силиконы: Другим классом популярных охлаждающих жидкостей являются диметил- и метилфенил-поли (силоксаны) или широко известные как силиконовые масла [6]. Поскольку это синтетическое полимерное соединение, молекулярную массу, а также теплофизические свойства (точку замерзания и вязкость) можно регулировать путем изменения длины цепи. Силиконовые жидкости используются при температурах от -100°C до 400°C. Эти жидкости имеют отличный срок службы в закрытых системах при отсутствии кислорода. Кроме того, известно, что нетоксичные силиконовые жидкости практически не имеют запаха и безопасны на рабочем месте. Однако низкое поверхностное натяжение придает этим жидкостям тенденцию протекать вокруг трубных фитингов, хотя низкое поверхностное натяжение улучшает смачивающие свойства. Подобно алифатическим маслам, высокомолекулярные силиконовые масла также нашли применение в охлаждающих трансформаторах.

Фторуглероды: Фторированные соединения, такие как перфторуглероды (например, FC-72, FC-77), гидрофторэфиры (HFE) и перфторуглеродные эфиры (PFE), обладают определенными уникальными свойствами и могут использоваться в контакте с электроникой [4, 8] . Прежде всего, эти жидкости негорючи и нетоксичны. Некоторые фторированные соединения обладают нулевым озоноразрушающим потенциалом и другими экологическими свойствами. Во-вторых, некоторые из этих жидкостей имеют низкие температуры замерзания и низкую вязкость при низких температурах. Однако эти жидкости очень дороги, имеют плохие термические свойства, некоторые из них имеют потенциал глобального потепления (парниковый эффект), а из-за чрезвычайно низкого поверхностного натяжения вокруг фитингов могут возникать утечки.

Недиэлектрические жидкие хладагенты
Недиэлектрические жидкие хладагенты часто используются для охлаждения электроники из-за их превосходных тепловых свойств по сравнению с диэлектрическими хладагентами. Недиэлектрические охлаждающие жидкости обычно представляют собой растворы на водной основе. Поэтому они обладают очень высокой удельной теплоемкостью и теплопроводностью [9]. Деионизированная вода является хорошим примером широко используемой охлаждающей жидкости для электроники. Некоторые другие популярные химические составы недиэлектрических охлаждающих жидкостей обсуждаются ниже:

Этиленгликоль (ЭГ): Обычно используемый в качестве антифриза для охлаждения автомобильных двигателей, ЭГ также нашел применение во многих промышленных системах охлаждения. Общие области применения включают технологическое охлаждение при более низких температурах. Этиленгликоль бесцветен, практически не имеет запаха и полностью смешивается с водой. При правильном ингибировании он имеет относительно низкую коррозионную активность. Однако эта охлаждающая жидкость классифицируется как токсичная, и с ней следует обращаться и утилизировать с осторожностью. Качество воды, используемой для приготовления раствора гликоля, очень важно для системы. Как правило, рекомендуется вода с низкой концентрацией ионов хлоридов и сульфатов (< 25 частей на миллион). Кроме того, следует придерживаться графика мониторинга, чтобы избежать истощения ингибитора и обеспечить постоянное значение pH раствора. После истощения запасов ингибитора рекомендуется удалить старый гликоль из системы и установить новую заправку.

Пропиленгликоль (PG): В своей ингибированной форме PG обладает теми же преимуществами низкой коррозионной активности, что и этиленгликоль. Кроме того, пропиленгликоль считается нетоксичным. Кроме отсутствия токсичности, он не имеет никаких преимуществ перед этиленгликолем, будучи более дорогим и более вязким.

Метанол/вода: Это недорогой раствор антифриза, который находит применение в холодильных установках и тепловых насосах, использующих геотермальную энергию. Подобно гликолям, его можно ингибировать, чтобы остановить коррозию. Эту жидкость можно использовать при температуре до -40°C благодаря ее относительно высокой скорости теплопередачи в этом температурном диапазоне. Его основными недостатками как теплоносителя являются его токсикологические соображения. Он считается более вредным, чем этиленгликоль, и поэтому нашел применение только в технологических процессах, расположенных вне помещений. Кроме того, метанол является легковоспламеняющейся жидкостью и, как таковой, представляет потенциальную опасность возгорания при хранении, обращении или использовании.

Этанол/вода: Это водный раствор денатурированного зернового спирта. Его главное преимущество в том, что он не токсичен. Поэтому он нашел применение на пивоварнях, винодельнях, химических заводах, предприятиях по заморозке пищевых продуктов и в тепловых насосах, использующих грунт. Являясь легковоспламеняющейся жидкостью, он требует определенных мер предосторожности при обращении и хранении.

Раствор хлорида кальция: Водные растворы хлорида кальция находят широкое применение в качестве охлаждающих жидкостей на пищевых предприятиях. Он негорюч, нетоксичен и термически более эффективен, чем растворы гликоля. А 29% (по массе) раствора хлорида кальция имеет температуру замерзания ниже -40°С. Основным недостатком этой охлаждающей жидкости является то, что она обладает высокой коррозионной активностью даже в присутствии ингибиторов коррозии.

Раствор формиата/ацетата калия: Водные растворы солей формиата и ацетата калия негорючи и нетоксичны, а также гораздо менее агрессивны и термически более эффективны, чем раствор хлорида кальция [5]. Поэтому, даже при более высокой цене, чем хлористый кальций, они нашли в последние годы большое количество применений. Хотя в основном эти жидкости применяются в пищевой промышленности, производстве напитков, фармацевтике, химических и климатических камерах, недавно эти жидкости были исследованы для однофазного конвекционного охлаждения микропроцессоров.

Жидкие металлы: В последнее время жидкие металлы Ga-In-Sn используются с магнитогидродинамическим (МФД) насосом [2]. Он использует высокую теплопроводность и плотность металлического сплава для отвода очень сильного теплового потока от микропроцессоров.

Другие экзотические хладагенты

Помимо рассмотренных выше химикатов, существуют некоторые новые разработки в области жидких хладагентов. Наножидкости (дисперсии наночастиц, таких как оксид металла, металл, углеродные нанотрубки или алмаз в хладагенте для увеличения теплопроводности) исследовались как метод улучшения тепловых характеристик существующих химических веществ [10].

Количество журнальных публикаций в этой области за последние годы увеличилось в геометрической прогрессии. Однако все еще существует большое количество неизвестных факторов (т. е. долговременная надежность, агломерация, осаждение и закупорка микроканалов) при использовании наночастиц в хладагенте. Материалы с фазовым переходом (PCM) в их микро- или нанокапсулированной форме использовались в охлаждающей среде для увеличения удельной теплоемкости. Опять же, надежность была проблемой при их использовании.

Ионные жидкости (жидкие соли при комнатной температуре) также продемонстрировали некоторый потенциал в качестве хладагентов следующего поколения благодаря их термической стабильности, чрезвычайно низкому давлению паров и другим свойствам. В настоящее время их применение ограничивается растворителями в химических реакциях и экстракциях. Этим химическим веществам потребуется несколько лет, чтобы стать технически и экономически конкурентоспособными с существующими охлаждающими жидкостями.

Выводы

В продаже имеется несколько охлаждающих жидкостей (как диэлектрических, так и недиэлектрических). Однако выбор наилучшей охлаждающей жидкости для конкретного применения требует правильного понимания всех характеристик и теплофизических свойств этих жидкостей. Диэлектрические жидкости могут использоваться в контакте с электроникой, тогда как недиэлектрические охлаждающие жидкости используются с охлаждающей пластиной. В будущем могут появиться охлаждающие жидкости с лучшими свойствами (теплопроводность, удельная теплоемкость, термическая стабильность), но их популярность будет зависеть от их надежности и экономичности.

Ссылки

Инкропера, Ф., Жидкостное охлаждение электронных устройств с помощью однофазной конвекции, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1999, стр. 1-14.
Ласанс, К. и Саймонс, Р., «Достижения в области высокопроизводительного охлаждения для электроники», ElectronicsCooling, Vol. 11, № 4, 2005, стр. 22-39.
Шмидт, Р., «Жидкостное охлаждение возвращается», ElectronicsCooling, Vol. 11, № 3, 2005, стр. 34-38.
Крайслер, Г. М., Чу, Р., и Саймонс, Р. Э., «Кипение диэлектрической охлаждающей жидкости при струйном ударе в узких зазорах», IEEE Transactions CHMT-Part A., Volume 18, No. 3, 1995, стр. 527-533.
Мохапатра, С. и Лойкитс, Д., «Достижения в технологиях жидкого хладагента для охлаждения электроники», Материалы 21-го симпозиума IEEE по тепловым измерениям и управлению полупроводниками, Сан-Хосе, Калифорния, 2005 г., стр. 354-360.
Мохапатра, С., «Выбор теплоносителей для низкотемпературных применений», «Прогресс химического машиностроения», август 2001 г., стр. 47-50.
Гаджар А., Танг В. и Бим Дж., «Сравнение гидравлических и тепловых характеристик жидких охлаждающих жидкостей PAO и Coolanol 25R», 6-я Совместная конференция AIAA/ASME по теплофизике и теплопередаче, Колорадо-Спрингс, Колорадо, 20 июня.

Жидкости для системы охлаждения: Охлаждающая жидкость — ее виды и характеристики