Когда ваше оборудование имеет несколько основных точек нагрева, которые работают независимо, обладают разным энергопотреблением или требуют изолированного охлаждения, традительные одноконтурные жидкостные холодные плиты перестают справляться. В этом случае многоконтурные жидкостные холодные плиты со встроенными медными трубками становятся ключевым решением проблемы.

1-Почему выбирают многоконтурную систему? Три ключевых сценария, решающие основные проблемы

a. Изоляция тепловых помех для обеспечения производительности ключевых компонентов

При плотном размещении различных компонентов, таких как IGBT и диоды, CPU и GPU, единый канал охлаждения приводит к взаимному “перекрестному” влиянию тепла, вынуждая менее нагретые компоненты работать при высоких температурах. Многоконтурная конструкция действует как “персональный кондиционер” для каждого компонента, полностью устраняя тепловые помехи и гарантируя работу каждого элемента в оптимальном температурном диапазоне, что повышает общую производительность и стабильность системы.

b. Обеспечение резервирования системы для создания высоконадежной архитектуры

В областях с чрезвычайно высокими требованиями к надежности (например, серверы, базовые станции связи) отказ единственного контура охлаждения означает простой системы. Многоконтурная конструкция позволяет построить систему охлаждения с резервированием «N+1». При случайном отказе одного контура остальные контуры сохраняют возможность базового теплоотвода, предоставляя ценное время для обслуживания системы, что является краеугольным камнем для проектирования высокой доступности.

c. Адаптация к нестандартной компоновке и различным требованиям охлаждения

При неравномерном распределении источников тепла единый канал охлаждения не может обеспечить равномерный теплоотвод. Многоконтурная система поддерживает «индивидуальный подход: вы можете гибко настраивать траекторию каждой медной трубки в соответствии с фактической формой и расположением источников тепла, точно покрывая каждую точку нагрева оптимальным путем охлаждающего канала. Кроме того, можно настроить контуры с высоким расходом для компонентов с большим энергопотреблением и контуры с низким расходом для компонентов с меньшим энергопотреблением, достигая оптимального распределения ресурсов охлаждения.

Рисунок 1: Многоконтурная жидкостная охлаждающая пластина с медными трубками

2-Ключевой аспект проектирования и производства: как достичь баланса между производительностью и надежностью в ограниченном пространстве?

В многоконтурной конструкции расстояние между каналами является решающим фактором успеха.

a. Тепловой минимум: предотвращение “теплового короткого замыкания”

Если расстояние между соседними каналами слишком мало, даже при независимых контурах тепло будет быстро распространяться через алюминиевую подложку, что значительно снизит эффект изоляции. С помощью моделирования и испытаний мы установили базовый принцип расстояния ≥1.5 диаметра трубы, чтобы гарантировать тепловую независимость.

b. Конструкционный предел: сохранение “линии выдерживания давления”

Алюминиевая подложка между каналами является слабым звеном, воспринимающим внутреннее давление. Слишком узкое расстояние приводит к недостаточной прочности перемычки, что создает риск разрыва при скачках давления. С помощью механического моделирования напряжений мы гарантируем, что при любых рабочих условиях напряжение между каналами остается значительно ниже предела текучести материала, полностью устраняя риск “разрыва пластины”.

Рисунок 2: Жидкостная охлаждающая пластина с медными трубками

c. Технологический предел: обеспечение “прецизионного производства”

Узкие расстояния представляют серьезное испытание для фрезерных инструментов при обработке пазов. Основываясь на богатом производственном опыте, мы связываем расстояние с диаметром инструмента, чтобы обеспечить не только эффективную обработку, но и гладкие и ровные стенки пазов — основу для последующей плотной укладки медных труб и соединения с низким тепловым сопротивлением.

3- Ключевые аспекты инженерной реализации

Успешное проектирование многоконтурной системы требует соблюдения следующих ключевых моментов:

a. Совместное проектирование

Рекомендуется интегрировать тепловое и механическое проектирование уже на концептуальной стадии. Комплексный учет компоновки каналов, структурной прочности и технологических возможностей позволяет избежать последующих изменений в конструкции.

b. Контроль производственных процессов

• Применение высокоточного ЧПУ-фрезерования каналов для обеспечения допусков ширины и качества поверхности паза.

• Использование технологии гибки труб с оправкой для сохранения проходного сечения и равномерной толщины стенки медной трубы после гибки.

• Надежная технология фиксации уложенных труб, предотвращающая смещение медных труб в условиях вибрации.

c. Проверочные испытания

Комплексная система испытаний включает:

• 100%-ное испытание на герметичность

• Снятие расходно-перепадовой характеристики

• Проверка теплового сопротивления

• Испытания на давление разрушения

В заключение можно отметить: многоконтурные жидкостные холодные плиты с встроенными медными трубами являются эффективным инструментом для решения сложных задач теплоотвода от множественных источников тепла. Ключ к успеху заключается в глубоком понимании их конструктивной логики и нахождении оптимального баланса между производительностью и надежностью.

Мы будем регулярно обновлять технологии и информацию о тепловых проектах и оптимизации, и делиться этой информацией с вами для справки. Благодарим вас за интерес к компании Walmate.