La semaine dernière, nous avons eu une brève conversation avec certains prédécesseurs d'experts en refroidissement pour nos produits de chambre de test. Vous trouverez quelques conseils pour choisir le système de refroidissement lors de la conception de nos produits. Face à une concurrence tendue, nous devons revérifier nos coûts lorsque nous établissons un devis pour le client. Le coût est l’élément principal permettant à chaque fournisseur de remporter un projet. Les matériaux, les techniques (conception + ingénierie), les carences seraient les principaux éléments de coût. Compte tenu de ces facteurs, les techniques constituent peut-être la principale distinction pour chaque fournisseur.
Les techniques peuvent parfois régler les comptes de certaines entreprises lorsque vous remportez un contrat. Par conséquent, comment obtenir une offre réussie sur les techniques est très important. Pour l'industrie des équipements d'essais climatiques, les projets VA et VE sont très importants pour les appels d'offres. Comment choisir un système de refroidissement par eau ou un système de refroidissement par air dans une conception personnalisée est d’une importance cruciale. Ici, le responsable de l'ingénieur climatique de Danble vous donnera quelques conseils pour choisir le système de refroidissement.
Vérifions d'abord certains réfrigérants restreints par les conventions internationales :
R12 :
Il a un effet destructeur considérable sur la couche d'ozone et a été éliminé par la communauté internationale. Il ne peut pas être utilisé à des fins telles que la dissipation thermique à l’exportation.
R22 :
Bien qu’il soit encore utilisé dans certains équipements anciens, il est destructeur pour la couche d’ozone. Selon les dispositions de conventions internationales telles que le Protocole de Montréal, sa production et son utilisation sont progressivement réduites, et son exportation est également strictement restreinte. Dans de nombreux pays développés, l’importation d’équipements de réfrigération contenant du R22 a été interdite.
Restreint par les réglementations de pays spécifiques :
R134a :
L'Agence américaine de protection de l'environnement stipule qu'après la signature de la règle finale le 5 octobre 2023, l'utilisation d'hydrofluorocarbures (HFC) à fort potentiel de réchauffement climatique (GWP) dans les aérosols, les mousses et les produits et équipements de réfrigération, de climatisation et de pompe à chaleur sera restreinte. Le R134a a une valeur GWP élevée. Dans le cadre de la restriction, la vente, la distribution ou l'exportation de produits et équipements connexes seront interdites trois ans après la date de fabrication ou les restrictions d'importation.
Risques pour la sécurité
R290 (propane) :
Il présente un risque élevé d'inflammabilité et d'explosion, et son niveau de sécurité est A3. Il présente de grands risques pour la sécurité lors de l'exportation, du transport et de l'utilisation. De nombreux pays ont des restrictions et des exigences réglementaires strictes concernant son utilisation et son importation, et il ne peut pas être utilisé à volonté comme sortie de dissipation thermique.
R32 :
Il est moins inflammable que le R290, mais reste un réfrigérant inflammable. Une fois qu'il fuit et se mélange à l'oxygène de l'air jusqu'à une certaine plage de concentration, il brûle rapidement ou même explose lorsqu'il rencontre des flammes nues, des étincelles électriques ou d'autres sources d'inflammation. Son exportation est également soumise à certaines restrictions.
Parmi les radiateurs exportés, la fréquence d'utilisation du refroidissement par air et par eau ne peut pas être généralisée et sera affectée par de nombreux facteurs :
Scénarios d'application
Dans le domaine de l'électronique grand public : par exemple, pour les radiateurs de processeurs d'ordinateurs, le refroidissement par air est plus fréquemment utilisé. Parce que pour la plupart des consommateurs ordinaires, tels que le bureau quotidien et les divertissements légers, les radiateurs refroidis par air peuvent essentiellement répondre aux besoins de dissipation thermique, et ils présentent les avantages d'un faible coût, d'une installation facile et de l'absence de construction et de maintenance complexes supplémentaires d'un système de circulation de refroidissement par eau. Par conséquent, les radiateurs des ordinateurs de bureau et portables ordinaires exportés en grande quantité sont pour la plupart refroidis par air.
Dans le domaine de l'informatique industrielle et haute performance : dans les serveurs de centres de données, les ordinateurs de contrôle industriels haut de gamme et autres équipements ayant des exigences de dissipation thermique extrêmement élevées, les radiateurs refroidis par eau sont plus fréquemment utilisés. Étant donné que ces appareils fonctionnent longtemps à charge élevée et génèrent une chaleur énorme, la dissipation thermique refroidie par eau peut mieux maintenir le fonctionnement stable de l'équipement grâce à ses performances de dissipation thermique efficaces et garantir que les performances informatiques ne diminuent pas en raison d'une surchauffe. Bien que son coût soit élevé et que sa structure soit relativement complexe, il est largement utilisé dans de tels scénarios avec des exigences strictes en matière de performances et de stabilité. Les radiateurs refroidis à l'eau sont souvent équipés d'équipements hautes performances connexes exportés.
En termes de différences régionales sur le marché
Marchés de consommation dans les pays développés d'Europe et des États-Unis : dans les ordinateurs domestiques ordinaires et d'autres produits, les radiateurs refroidis par air sont plus acceptés et utilisés plus fréquemment. Cela s’explique principalement par le fait qu’il existe de nombreux passionnés d’informatique DIY en Europe et aux États-Unis. Les radiateurs refroidis par air sont faciles à installer et à remplacer par eux-mêmes, et les coûts de main-d'œuvre locale sont élevés. En cas de fuite et d'autres défauts, les coûts de réparation des radiateurs refroidis à l'eau sont relativement plus gênants et coûteux. Cependant, dans les domaines des sports électroniques haut de gamme et des équipements de traitement graphique professionnels, l'application de la dissipation thermique refroidie par eau augmente également.
Pays émergents d'Asie : avec le développement rapide de l'industrie des sports électroniques, la demande de radiateurs refroidis par eau dans l'exportation de systèmes informatiques de milieu à haut de gamme et d'équipements hautes performances associés a augmenté rapidement, et la fréquence d'utilisation a une nette tendance à la hausse. Les consommateurs recherchent davantage l'effet ultime de dissipation thermique pour garantir que les performances de l'équipement sont pleinement utilisées. Cependant, du point de vue global de la proportion de quantité, les radiateurs refroidis par air occupent toujours une part importante des exportations de produits de consommation ordinaires en raison de facteurs tels que les prix abordables.
Facteurs de transport et de coût
Commodité du transport :
La structure des radiateurs refroidis par air est relativement simple et compacte, et il n'est pas facile d'être endommagé par des chocs, des collisions, etc. pendant le transport d'exportation. Par conséquent, il présente plus d’avantages dans certains échanges d’exportation à grande échelle et sur de longues distances qui ont des exigences élevées en matière de coûts de transport et d’intégrité des produits. De ce point de vue, la fréquence d’utilisation est relativement élevée. Cependant, les radiateurs refroidis à l'eau nécessitent un emballage et une protection plus appropriés pendant le transport en raison de la présence de conduites d'eau, de réservoirs d'eau et d'autres composants, sinon il est facile d'endommager les composants et de provoquer des fuites.
Facteurs de coût :
Le coût global de fabrication et le coût de maintenance après-vente des radiateurs refroidis par air sont inférieurs. Pour certains marchés d'exportation sensibles aux prix, tels que les ordinateurs bas de gamme et les petits appareils électroménagers dans les pays en développement, les radiateurs refroidis par air sont plus couramment utilisés, ce qui les rend plus élevés que les radiateurs refroidis à l'eau en termes de quantité d'exportation et de fréquence d'utilisation.
En général, parmi les radiateurs exportés, les radiateurs refroidis par air sont plus fréquemment utilisés dans certains scénarios d'application bas de gamme et ordinaires, mais la proportion de radiateurs refroidis par eau dans les domaines de dissipation thermique haut de gamme, hautes performances et exigeants augmente également progressivement.
Le réfrigérant est-il utilisé pour le refroidissement par air ou par eau ?
Le réfrigérant est principalement utilisé dans le refroidissement par eau, mais il peut également être impliqué dans certains scénarios spéciaux de refroidissement par air. Ce qui suit est une introduction détaillée :
Application au refroidissement par eau
Dans le système de refroidissement par eau, le réfrigérant joue un rôle clé dans le transfert de chaleur. Le refroidissement par eau est généralement composé de composants tels qu'une tête de refroidissement par eau, une conduite d'eau, une pompe à eau, un réservoir d'eau et un dissipateur thermique. Son principe de fonctionnement est de mettre la tête de refroidissement à eau en contact étroit avec la source de chaleur (telle qu'un processeur d'ordinateur, une puce de serveur, etc.), d'absorber la chaleur et d'augmenter la température du réfrigérant interne (commun tel que l'eau déminéralisée, une solution aqueuse d'éthylène glycol, etc.). Le réfrigérant chauffé circule dans toute la canalisation de circulation de refroidissement par eau entraînée par la pompe à eau et s'écoule vers le dissipateur thermique. La chaleur est dissipée dans l'air ambiant à l'aide des ailettes de dissipation thermique et des ventilateurs situés sur le dissipateur thermique. Une fois que le réfrigérant a libéré de la chaleur ici, la température baisse, puis il retourne vers la tête de refroidissement par eau pour continuer à circuler, évacuant constamment la chaleur générée par la source de chaleur. Par conséquent, le réfrigérant est un élément indispensable au fonctionnement normal du système de refroidissement par eau et à la réalisation d’une dissipation thermique efficace.
Applications spéciales dans le refroidissement par air
Dans les radiateurs de refroidissement à air conventionnels, tels que les radiateurs de refroidissement à air à pression descendante ou à tour que l'on voit couramment sur les ordinateurs, la chaleur est principalement évacuée par convection naturelle ou forcée de l'air à travers des ailettes et des ventilateurs de refroidissement, et le réfrigérant n'est pas nécessaire. Cependant, dans certains scénarios d'application spéciaux de refroidissement par air, tels que la partie condenseur refroidi par air des grands équipements de réfrigération industrielle, le cycle de réfrigération interne est en fait similaire au principe du système de refroidissement par eau, mais la dissipation thermique finale se fait par refroidissement par air, c'est-à-dire que le ventilateur souffle de l'air à travers les ailettes de refroidissement du condenseur pour éliminer la chaleur transportée par le réfrigérant (des réfrigérants courants tels que le fréon et l'ammoniac, qui circulent dans le système de réfrigération pour réaliser le transfert et l'échange de chaleur). Ici, le réfrigérant joue un rôle central dans le transfert de chaleur dans l'ensemble du système de réfrigération et de dissipation thermique, mais cette situation est relativement moins intuitive et largement utilisée que dans le système de refroidissement par eau.
En général, le réfrigérant est un composant de base et conventionnel dans le refroidissement par eau, et il n'est utilisé que dans des systèmes complexes impliquant une réfrigération et une dissipation thermique spécifiques dans le refroidissement par air.
