La semana pasada tuvimos una breve charla con algunos expertos en refrigeración para nuestros productos de cámaras de prueba; hay algunos consejos para elegir el sistema de refrigeración cuando diseñamos nuestros productos. Ante la tensa competencia, tenemos que verificar dos veces nuestros costos cuando hacemos una cotización para el cliente. El costo es el elemento principal para que cada proveedor gane un proyecto. Materiales, técnicas (diseño + ingeniería), la deficiencia serían los principales elementos del costo. Teniendo en cuenta estos factores, la técnica quizás sea la principal distinción para cada proveedor.
A veces, las técnicas pueden ajustar cuentas para algunas empresas cuando se compite por un contrato. Por lo tanto, cómo conseguir una oferta exitosa sobre técnicas es muy importante. Para la industria de equipos de pruebas climáticas, los proyectos VA y VE son muy importantes para la licitación. Cómo elegir el sistema de refrigeración por agua o el sistema de refrigeración por aire en un diseño personalizado es de vital importancia. Aquí el ingeniero climático de Danble le dará algunos consejos para elegir el sistema de refrigeración.
Primero, revisemos algunos refrigerantes restringidos por convenciones internacionales:
R12:
Tiene un gran efecto destructivo sobre la capa de ozono y ha sido eliminado por la comunidad internacional. No se puede utilizar para ningún propósito, como la disipación de calor de exportación.
R22:
Aunque todavía se utiliza en algunos equipos antiguos, es destructivo para la capa de ozono. Según lo dispuesto en convenios internacionales como el Protocolo de Montreal, su producción y uso se reducen gradualmente, y su exportación también está estrictamente restringida. En muchos países desarrollados se ha prohibido la importación de equipos de refrigeración que contengan R22.
Restringido por regulaciones de países específicos:
R134a:
La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. estipula que tras la firma de la norma final el 5 de octubre de 2023, se restringirá el uso de hidrofluorocarbonos (HFC) con alto potencial de calentamiento global (GWP) en aerosoles, espumas y productos y equipos de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor. El R134a tiene un alto valor de PCA. Dentro del alcance de la restricción, la venta, distribución o exportación de productos y equipos relacionados estará prohibida tres años después de la fecha de fabricación o de las restricciones a la importación.
Peligros de seguridad
R290 (propano):
Tiene alta inflamabilidad y riesgo de explosión, y su nivel de seguridad es A3. Tiene grandes riesgos de seguridad durante la exportación, el transporte y el uso. Muchos países tienen restricciones estrictas y requisitos reglamentarios sobre su uso e importación, y no se puede utilizar como salida de disipación de calor a voluntad.
R32:
Es menos inflamable que el R290, pero sigue siendo un refrigerante inflamable. Una vez que se escapa y se mezcla con el oxígeno del aire hasta un cierto rango de concentración, arderá rápidamente o incluso explotará cuando encuentre llamas abiertas, chispas eléctricas u otras fuentes de ignición. Su exportación también está sujeta a ciertas restricciones.
Entre los radiadores exportados, la frecuencia de uso de refrigeración por aire y refrigeración por agua no se puede generalizar y se verá afectada por muchos factores:
Escenarios de aplicación
En el campo de la electrónica de consumo: por ejemplo, en los radiadores de CPU de ordenadores, se utiliza con mayor frecuencia la refrigeración por aire. Porque para la mayoría de los consumidores comunes, como la oficina diaria y el entretenimiento ligero, los radiadores enfriados por aire básicamente pueden satisfacer las necesidades de disipación de calor y tienen las ventajas de un bajo costo, una fácil instalación y no necesitan una construcción ni mantenimiento complejos adicionales del sistema de circulación de refrigeración por agua. Por lo tanto, los radiadores para computadoras de escritorio y portátiles comunes que se exportan en grandes cantidades están en su mayoría refrigerados por aire.
En el campo de la informática industrial y de alto rendimiento: en servidores de centros de datos, ordenadores de control industrial de alta gama y otros equipos con requisitos de disipación de calor extremadamente altos, se utilizan con mayor frecuencia radiadores refrigerados por agua. Dado que estos dispositivos funcionan con cargas elevadas durante mucho tiempo y generan mucho calor, la disipación de calor enfriada por agua puede mantener mejor el funcionamiento estable del equipo con su eficiente rendimiento de disipación de calor y garantizar que el rendimiento informático no disminuya debido al sobrecalentamiento. Aunque su costo es alto y la estructura es relativamente compleja, se usa ampliamente en escenarios con requisitos estrictos de rendimiento y estabilidad. Los radiadores enfriados por agua suelen estar equipados con equipos relacionados de alto rendimiento exportados.
En términos de diferencias regionales en el mercado.
Mercados de consumo en países desarrollados de Europa y Estados Unidos: en las computadoras domésticas comunes y otros productos, los radiadores enfriados por aire son más aceptados y utilizados con mayor frecuencia. Esto se debe principalmente a que hay muchos entusiastas de las computadoras que hacen bricolaje en Europa y Estados Unidos. Los radiadores enfriados por aire son fáciles de instalar y reemplazar por sí mismos y los costos de mano de obra local son altos. En caso de fugas y otras averías, los costes de reparación de los radiadores refrigerados por agua son relativamente más problemáticos y caros. Sin embargo, en los campos de los deportes electrónicos de alta gama y los equipos de procesamiento de gráficos profesionales, la aplicación de la disipación de calor refrigerada por agua también está aumentando.
Países con mercados emergentes en Asia: con el rápido desarrollo de la industria de los deportes electrónicos, la demanda de radiadores refrigerados por agua en la exportación de sistemas informáticos de gama media a alta y equipos relacionados de alto rendimiento ha crecido rápidamente, y la frecuencia de uso tiene una clara tendencia ascendente. Los consumidores buscan más el máximo efecto de disipación de calor para garantizar que se aproveche al máximo el rendimiento del equipo. Sin embargo, desde la perspectiva general de la proporción de cantidad, los radiadores enfriados por aire todavía ocupan una gran parte de la exportación de productos de consumo ordinarios debido a factores como los precios asequibles.
Transporte y factores de costo.
Comodidad de transporte:
La estructura de los radiadores enfriados por aire es relativamente simple y compacta, y no es fácil que se dañen por golpes, colisiones, etc. durante el transporte de exportación. Por lo tanto, tiene más ventajas en algunos comercios de exportación a gran escala y de larga distancia que tienen altos requisitos de costos de transporte e integridad del producto. Desde esta perspectiva, la frecuencia de uso es relativamente alta. Sin embargo, los radiadores enfriados por agua requieren un embalaje y protección más adecuados durante el transporte debido a la presencia de tuberías de agua, tanques de agua y otros componentes; de lo contrario, es fácil causar daños y fugas en los componentes.
Factores de costo:
El costo general de fabricación y el costo de mantenimiento posventa de los radiadores enfriados por aire son menores. Para algunos mercados de exportación sensibles a los precios, como las computadoras de gama baja y los pequeños electrodomésticos en los países en desarrollo, los radiadores enfriados por aire se utilizan más comúnmente, lo que los hace más altos que los radiadores enfriados por agua en términos de cantidad de exportación y frecuencia de uso.
En general, entre los radiadores exportados, los radiadores enfriados por aire se utilizan con más frecuencia en algunos escenarios de aplicaciones ordinarias y de gama baja, pero la proporción de radiadores enfriados por agua en campos de disipación de calor exigentes, de alto rendimiento y de alta gama también está aumentando gradualmente.
¿Se utiliza el refrigerante para refrigeración por aire o por agua?
El refrigerante se utiliza principalmente en la refrigeración por agua, pero también puede participar en algunos escenarios especiales de refrigeración por aire. La siguiente es una introducción detallada:
Aplicación en refrigeración por agua.
En el sistema de refrigeración por agua, el refrigerante desempeña un papel clave en la transferencia de calor. La refrigeración por agua suele estar compuesta por componentes como el cabezal de refrigeración por agua, la tubería de agua, la bomba de agua, el tanque de agua y el disipador de calor. Su principio de funcionamiento es hacer que el cabezal de refrigeración por agua esté en estrecho contacto con la fuente de calor (como la CPU de la computadora, el chip del servidor, etc.), absorber el calor y aumentar la temperatura del refrigerante interno (comunes como el agua desionizada, la solución acuosa de etilenglicol, etc.). El refrigerante calentado fluye por toda la tubería de circulación de refrigeración por agua impulsada por la bomba de agua y fluye hacia el disipador de calor. El calor se disipa al aire circundante mediante el uso de aletas de disipación de calor y ventiladores en el disipador de calor. Después de que el refrigerante libera calor aquí, la temperatura desciende y luego regresa al cabezal de enfriamiento de agua para continuar circulando, eliminando constantemente el calor generado por la fuente de calor. Por tanto, el refrigerante es una parte indispensable para el funcionamiento normal del sistema de refrigeración por agua y para lograr una disipación eficiente del calor.
Aplicaciones especiales en refrigeración por aire.
En los radiadores de enfriamiento de aire convencionales, como los radiadores de enfriamiento de aire de torre o de presión descendente que se ven comúnmente en las computadoras, el calor se elimina principalmente mediante convección natural o forzada de aire a través de aletas de enfriamiento y ventiladores, y no se requiere refrigerante. Sin embargo, en algunos escenarios especiales de aplicación de enfriamiento por aire, como la parte del condensador enfriado por aire de grandes equipos de refrigeración industrial, el ciclo de refrigeración interno es en realidad similar al principio del sistema de enfriamiento por agua, pero la disipación de calor final se realiza a través del enfriamiento por aire, es decir, el ventilador sopla aire a través de las aletas de enfriamiento del condensador para eliminar el calor transportado por el refrigerante (refrigerantes comunes como el freón y el amoníaco, que circulan en el sistema de refrigeración para lograr la transferencia de calor y intercambio). Aquí, el refrigerante juega un papel central en la transferencia de calor en todo el sistema de refrigeración y disipación de calor, pero esta situación es relativamente menos intuitiva y ampliamente utilizada que en el sistema de refrigeración por agua.
En general, el refrigerante es un componente básico y convencional en la refrigeración por agua, y sólo se utiliza en sistemas complejos que implican refrigeración específica y disipación de calor en la refrigeración por aire.
