Luftkylt vs vätskekylt

Elektroniska apparater blir alltmer kraftfulla vilket ställer högre krav på hur man hanterar den överskottsvärme som produceras. Två av alternativen för att hantera överskottsvärme är luftkylda eller vätskekylda lösningar.

Luftkylda lösningar kan behöva optimeras och förstoras för att hantera och avlägsna överskottsvärmen och i vissa fall blir storleken en begränsande faktor för forcerade luftkylda lösningar. När storleken eller vikten gör ett lyftkylt system opraktiskt kan istället vätskeskylning vara en mer effektiv metod.

Även om marknadstrender indikerar att kompletta vätskekylningssystem så småningom kommer att bli industristandarden för kylning av kraftelektronik, finns det många alternativ och hybridlösningar som kan tillämpa fördelarna med båda när ditt system utvecklas eller uppgraderas.

Om det finns budget- eller tidsbegränsningar till att ett direkt byte till vätska inte är möjligt, går det att optimera den forcerade luftkylda lösningen genom interimlösningar som exempelvis designförbättringar eller genom att introducera tvåfaskylning eller vätskekomponenter. Det görs genom att fokusera på de elektroniska enheter som kan få omedelbar nytta med vätskekylning. Genom att använda vätskekopplingar, pålitliga pumpsystem och kompakta värmeväxlare tar systemet bort värme från luftflödet till vätskan där det överförs och hanteras någon annanstans.

Om du ändå vill byta från ett luftkylt system till vätska behöver du fundera över flera faktorer kring hur de högre värmebelastningarna ska hanteras.

• Vilka är dina krav på storlek, vikt och termisk prestanda?
• Kan du optimera ditt luftkylda system ytterligare?
• Hur länge kommer luftkylda system att vara en hållbar termisk lösning för din applikation?
• Finns det några begränsningar för vätska eller volymtillgänglighet?
• Hur lång tid tar det för investeringar i vätskekylning att ge avkastning på prestanda och effektivitet?
• Hur kan vätskekylning implementeras eller designas i din applikation? Vad blir effekten på applikationen/anläggningens stilleståndstid?
• Hur och när börjar du?

Fördelar med luftkylning 

• Betydligt billigare än vätskekylda system
• Kräver inga reglerade eller specialiserade vätskor
• Består av färre komponenter som är mer ekonomiska än komponenter för vätskesystem
• Färre felfunktioner, eftersom det inte finns vätskor som kan läcka och färre komponenter
• Lättare att modifiera eller uppgradera

Begränsningar med luftkylning 

• Begränsas av den totala ytan som behövs för att avleda värme
• Vid höga effektförluster krävs stora, tunga kylflänsar vilket ofta är opraktiskt
• Fläktforcerade lösningar begränsas av tryckfall genom kylflänsar med högt luftmotstånd
• Högre ljudnivå då större fläktforcerade kyllösningar kräver antingen fler eller större fläktar
• Den största begränsningen är den termiska prestandan. Vid en viss tröskel blir luftkylning en otillräcklig lösning och vätskekylning är nödvändig

Fördelar med vätskekylning 

• Vätskekylning ger en extra nivå av kontroll då man kan styra inloppstemperaturen till kylplattan samt flödeshastigheten
• Högre termisk prestanda i en mindre lösning, eftersom vätska har kapacitet att överföra värme upp till fyra gånger högre än kapaciteten hos luft med samma massa
• Flera kylplattor kan anslutas till samma värmeväxlare med minimal påverkan på prestanda

Begränsningar med vätskekylning

• Mer komplext än luftkylning, vilket ofta ökar kostnaden. Men i gengäld får man ökad livslängd och tillförlitlighet för sin produkt
• Kräver mer planering i hur det ska designas för att integreras i applikationen
• Måste ta med värmeväxlare, rör, reservoar och pump i beräkningarna