액체 냉각판의 열 관리 이점

고전력 전자 장치에서 열 분산 관리는 장치 성능, 안정성 및 수명에 영향을 미치는 핵심 요소입니다.컴퓨터, 데이터 센터, 산업용 전원 공급, 신에너지 차량 및 의료 장비 분야의 전력 밀도는 계속 증가하고 있으며, 전통적인 공기 냉각은 점차적으로 효율적인 열 분산의 요구를 충족시키지 못했습니다.효율적인 방열 솔루션으로 액체 냉각판 (LCP)은 우수한 열 관리 성능, 방열 효율성 및 에너지 절약 이점으로 고전력 전자 장치의 주류 선택이 되었습니다.

액체 냉각판과 공기 냉각 비교

1. 열분산 효율성의 비교

공기 냉각: 공기 대류에 의존하고 제한된 방열 용량을 가지고 있습니다

공기 냉각은 주로 공기 흐름을 운전하여 전자 장비에서 생성되는 열을 열공공기를 통해 주변 환경으로 전송하기 위해 팬에 의존합니다.열분산 용량은 공기의 열용량과 열전도에 의해 제한됩니다. 특히 높은 전력 밀도 또는 높은 주변 온도의 경우 공기의 열분산 효율은 액체 냉각보다 훨씬 낮습니다.

액체 냉각판 열 분산: 냉각액 순환을 통한 효율적인 열 전도성

액체 냉각판은 열을 제거하기 위해 닫은 파이프를 통해 흐르기 위해 우수한 열전도를 가진 냉각액 (물, 에틸렌 글리콜 용액, 절연 액체 등)을 사용합니다.액체의 특정 열용량은 공기보다 훨씬 높으며, 열을 더 빨리 흡수하고 분산하고 장비를 낮은 작동 온도로 유지할 수 있습니다.따라서 액체 냉각판은 공기 냉각보다 더 높은 방열 효율성을 가지고 있으며 더 높은 전력 밀도를 가진 응용 프로그램에 적합합니다.

2. 열저항과 열전도 효율성의 비교

공기 냉각 시스템의 열 저항은 크고, 방열기와 공기 사이의 열 교환 효율은 제한됩니다.

액체 냉각판의 열저항은 낮으며 냉각액과 방열 표면 사이의 직접적인 접촉은 열 에너지 전도를 더 빠르게 만들어 장비가 짧은 시간 내에 열 전달을 완료하고 시스템의 방열 용량을 향상시킬 수 있도록 보장합니다.

3. 장비 크기 및 공간 이용 비교

공기 냉각 시스템은 일반적으로 열 분산 효과를 향상시키기 위해 큰 방열기와 여러 팬이 필요하지만, 이것은 장비의 크기를 증가시키고 공간 사용량을 감소시킬 것입니다.특히 고밀도 서버, 5G 베이스스테이션, 전기차 배터리 관리 시스템과 같은 공간이 제한된 응용 프로그램에서 공기 냉각은 종종 요구를 충족시킬 수 없습니다.

액체 냉각 판은 소형 구조와 강한 열 분산 용량을 가지고 있으며, 효과적으로 장비 공간을 절약하고 다양한 복잡한 레이아웃에 적합한 장비 구조에 따라 사용자 정의 할 수 있습니다.

4. 에너지 소비와 소음의 비교

공기 냉각은 팬이 작동하도록 의존합니다. 고속 팬은 많은 전기를 소비하며, 작동 중에 팬에 의해 생성되는 소음은 높으며 장비의 전반적인 환경 편안함에 영향을 미칩니다.

액체 냉각판의 냉각액 흐름은 일반적으로 에너지 소비를 크게 줄이고 매우 낮은 작동 소음을 가질 수 있는 저전력 펌프 시스템에 의존합니다.데이터 센터 및 의료 장비와 같은 높은 소음 요구 사항이 있는 장면에 적합합니다.

5. 신뢰성 및 유지 보수 비용의 비교

공기 냉각 팬은 먼지 축적에 취향되어 열 분산 효율성에 영향을 미치며 정기적인 청소 및 유지 보수가 필요합니다.또한 기계적 부품으로서 팬은 시스템의 장기 신뢰성에 영향을 미치는 마모 문제가 있습니다.

액체 냉각판 시스템은 일반적으로 폐쇄 루프 냉각을 사용합니다.팬 없는 디자인은 기계적 고장 위험을 줄이고 냉각액은 유지 보수 요구 사항이 낮으며 오랫동안 순환되어 유지 보수 비용과 장비 고장 비율을 크게 줄입니다.

2. 고전력 전자 장비에 있는 액체 냉각판의 적용

1. 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅 (HPC)

현대 데이터 센터는 클라우드 컴퓨팅, 인공 지능 및 현현대형 데이터 분석과 같은 고부하 작업을 수행하고 있으며 서버와 GPU 클러스터의 전력 밀도는 계속 증가하고 있습니다.전통적인 공기 냉각 솔루션은 온도를 효과적으로 제어하기 어렵지만 액체 냉각 플레이트는 칩 온도를 정확하게 제어하고 과열과 주파수 감소를 줄이고 컴퓨팅 효율성을 향상시킬 수 있습니다.동시에 액체 냉각 솔루션은 팬 전력 소비를 줄이고 데이터 센터의 PUE (전력 사용 효율성) 를 줄이고 에너지를 절약하고 환경을 보호 할 수 있습니다.

2. 전기 차량 (EV) 및 새로운 에너지 장비

전기 차량 배터리 팩과 전력 전자 시스템은 배터리 수명과 시스템 안정성을 유지하기 위해 효율적인 열 분산이 필요합니다.액체 냉각판은 전기 차량 배터리 관리 시스템 (BMS), 인버터 및 충전 장비에서 광범위하게 사용되어 고전력 부품이 극단적인 조건에서 안전하게 작동하도록 보장됩니다.

3. 의료 장비

MRI, CT 스캐너 및 레이저 치료 장치와 같은 의료 장비는 온도 제어에 대한 매우 높은 요구 사항을 가지고 있습니다.액체 냉각판은 장비가 오랫동안 높은 정밀도로 작동하고 환자 안전을 향상시키도록 안정적인 열 분산 솔루션을 제공할 수 있습니다.

4. 산업 자동화 및 전력 전자

액체 냉각판은 산업용 인버터, IGBT 모듈 및 레이저 절단 장비와 같은 고전력 전자 장치에서 널리 사용되며 효율적인 열 관리 솔루션을 제공하고 장비 내구성과 작동 안정성을 개선합니다.

5. 항공우주 및 방어

항공우주 전자 시스템, 위성, 레이더 및 군사 컴퓨터는 극단적인 온도 조건에서 안정적으로 작동해야합니다.액체 냉각판의 효율적인 열 분산 능력은 항공우주 전자 제품을 냉각하고 장비의 신뢰성과 운영 효율성을 향상시키는 데 이상적인 선택입니다.

전통적인 공기 냉각과 비교하면 액체 냉각판은 열 분산 효율성, 에너지 소비, 양, 소음 및 유지 보수 비용에서 우수하며 특히 고전력 밀도 전자 장치에 적합합니다.고성능 컴퓨팅, 인공지능, 전기 차량, 산업 자동화와 같은 산업의 발전과 함께 액체 냉각 기술은 계속 최적화되고 미래에는 주류 열 관리 솔루션이 될 것입니다.