W zeszłym tygodniu odbyliśmy krótką rozmowę z niektórymi poprzednikami ekspertów w dziedzinie chłodzenia na temat naszych produktów z komorami testowymi. Jest tam kilka wskazówek dotyczących wyboru systemu chłodzenia podczas projektowania naszych produktów. W obliczu napiętej konkurencji musimy wielokrotnie sprawdzać nasze koszty, gdy sporządzamy wycenę dla klienta. Koszt jest dla każdego dostawcy głównym elementem decydującym o wygraniu projektu. Głównymi elementami kosztów będą materiały, techniki (projekt + inżynieria) i braki. Biorąc pod uwagę te czynniki, techniki mogą być głównym wyróżnieniem dla każdego dostawcy.
Czasami techniki mogą rozstrzygnąć wynik niektórych przedsiębiorstw podczas ubiegania się o zamówienie. Dlatego bardzo ważne jest, jak skutecznie uzyskać ofertę na techniki. Dla branży sprzętu do testów klimatycznych projekty VA i VE są bardzo ważne przy przetargach. Wybór systemu chłodzenia wodą lub systemu chłodzenia powietrzem w indywidualnym projekcie ma kluczowe znaczenie. Tutaj menedżer ds. inżynierii klimatycznej Danble przekaże Ci kilka wskazówek dotyczących wyboru systemu chłodzenia.
Najpierw sprawdźmy niektóre czynniki chłodnicze podlegające ograniczeniom na mocy konwencji międzynarodowych:
R12:
Ma bardzo destrukcyjny wpływ na warstwę ozonową i został wyeliminowany przez społeczność międzynarodową. Nie można go używać do żadnych celów, takich jak odprowadzanie ciepła na eksport.
R22:
Chociaż jest nadal stosowany w niektórych starych urządzeniach, ma niszczycielski wpływ na warstwę ozonową. Zgodnie z postanowieniami konwencji międzynarodowych, takich jak Protokół Montrealski, jego produkcja i wykorzystanie są stopniowo ograniczane, a także rygorystycznie ograniczany jest jego eksport. W wielu krajach rozwiniętych zakazano importu urządzeń chłodniczych zawierających R22.
Ograniczone przepisami poszczególnych krajów:
R134a:
Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska stanowi, że po podpisaniu ostatecznych przepisów w dniu 5 października 2023 r. stosowanie wodorofluorowęglowodorów (HFC) o wysokim potencjale globalnego ocieplenia (GWP) w aerozolach, piankach oraz produktach i urządzeniach chłodniczych, klimatyzacyjnych i pompach ciepła będzie ograniczone. R134a ma wysoką wartość GWP. W ramach ograniczenia sprzedaż, dystrybucja lub eksport powiązanych produktów i sprzętu będą zabronione trzy lata od daty ograniczeń w produkcji lub imporcie.
Zagrożenia bezpieczeństwa
R290 (propan):
Charakteryzuje się wysoką palnością i ryzykiem wybuchu, a jego poziom bezpieczeństwa to A3. Stwarza duże zagrożenie dla bezpieczeństwa podczas eksportu, transportu i użytkowania. W wielu krajach obowiązują surowe ograniczenia i wymogi regulacyjne dotyczące jego stosowania i importu i nie można go dowolnie wykorzystywać do odprowadzania ciepła.
R32:
Jest mniej łatwopalny niż R290, ale nadal jest łatwopalnym czynnikiem chłodniczym. Gdy wycieknie i zmiesza się z tlenem w powietrzu do pewnego zakresu stężeń, spali się szybko lub nawet eksploduje w przypadku zetknięcia się z otwartym płomieniem, iskrami elektrycznymi lub innymi źródłami zapłonu. Jego eksport również podlega pewnym ograniczeniom.
Wśród eksportowanych grzejników nie można uogólniać częstotliwości stosowania chłodzenia powietrzem i chłodzenia wodą i będzie miało na nią wpływ wiele czynników:
Scenariusze zastosowań
W dziedzinie elektroniki użytkowej: Na przykład w grzejnikach procesorów komputerowych częściej stosuje się chłodzenie powietrzem. Ponieważ w przypadku większości zwykłych konsumentów, takich jak codzienne biura i lekka rozrywka, grzejniki chłodzone powietrzem mogą zasadniczo zaspokoić potrzeby w zakresie rozpraszania ciepła, a ich zalety to niski koszt, łatwa instalacja i brak potrzeby dodatkowej skomplikowanej budowy i konserwacji systemu obiegu chłodzenia wodą. Dlatego chłodnice do zwykłych komputerów stacjonarnych i laptopów eksportowanych w dużych ilościach są w większości chłodzone powietrzem.
W dziedzinie obliczeń przemysłowych i obliczeń o wysokiej wydajności: W serwerach centrów danych, wysokiej klasy przemysłowych komputerach sterujących i innym sprzęcie o wyjątkowo wysokich wymaganiach dotyczących odprowadzania ciepła, coraz częściej stosuje się grzejniki chłodzone wodą. Ponieważ urządzenia te działają pod dużym obciążeniem przez długi czas i generują ogromne ciepło, rozpraszanie ciepła chłodzone wodą może lepiej utrzymać stabilną pracę sprzętu dzięki wydajnemu rozpraszaniu ciepła i zapewnić, że wydajność obliczeniowa nie spadnie z powodu przegrzania. Chociaż jego koszt jest wysoki, a struktura stosunkowo złożona, jest szeroko stosowany w takich scenariuszach, w których obowiązują rygorystyczne wymagania dotyczące wydajności i stabilności. Grzejniki chłodzone wodą są często wyposażone w powiązany, eksportowany sprzęt o wysokiej wydajności.
Jeśli chodzi o regionalne różnice na rynku
Rynki konsumenckie w krajach rozwiniętych w Europie i Stanach Zjednoczonych: W zwykłych komputerach domowych i innych produktach grzejniki chłodzone powietrzem są bardziej akceptowane i częściej używane. Dzieje się tak głównie dlatego, że w Europie i Stanach Zjednoczonych jest wielu entuzjastów komputerów typu „zrób to sam”. Grzejniki chłodzone powietrzem można łatwo zamontować i samodzielnie wymienić, a lokalne koszty pracy są wysokie. W przypadku wycieków i innych usterek koszty naprawy grzejników chłodzonych wodą są relatywnie bardziej kłopotliwe i droższe. Jednak w dziedzinie wysokiej klasy sprzętu do e-sportu i profesjonalnego sprzętu do przetwarzania grafiki rośnie również zastosowanie rozpraszania ciepła chłodzonego wodą.
Kraje rynków wschodzących w Azji: Wraz z szybkim rozwojem branży e-sportu, zapotrzebowanie na chłodnice chłodzone wodą w eksporcie systemów komputerowych średniej i wysokiej klasy oraz powiązanego sprzętu o wysokiej wydajności szybko wzrosło, a częstotliwość użytkowania ma wyraźną tendencję wzrostową. Konsumenci coraz częściej dążą do uzyskania maksymalnego efektu rozpraszania ciepła, aby zapewnić pełne wykorzystanie wydajności sprzętu. Jednak z ogólnego punktu widzenia proporcji ilościowych, grzejniki chłodzone powietrzem nadal mają duży udział w eksporcie zwykłych produktów konsumenckich ze względu na takie czynniki, jak przystępne ceny.
Transport i czynniki kosztowe
Wygoda transportu:
Konstrukcja grzejników chłodzonych powietrzem jest stosunkowo prosta i zwarta i niełatwo ją uszkodzić w wyniku uderzeń, kolizji itp. podczas transportu eksportowego. Dlatego ma więcej zalet w niektórych dużych transakcjach eksportowych na duże odległości, które mają wysokie wymagania dotyczące kosztów transportu i integralności produktu. Z tego punktu widzenia częstotliwość stosowania jest stosunkowo wysoka. Jednakże grzejniki chłodzone wodą wymagają lepszego opakowania i zabezpieczenia podczas transportu ze względu na obecność rur wodociągowych, zbiorników na wodę i innych komponentów, w przeciwnym razie łatwo jest spowodować uszkodzenie komponentów i wyciek.
Czynniki kosztowe:
Całkowity koszt produkcji i koszty konserwacji posprzedażnej grzejników chłodzonych powietrzem są niższe. Na niektórych wrażliwych na ceny rynkach eksportowych, takich jak komputery z niższej półki i małe urządzenia w krajach rozwijających się, częściej stosuje się grzejniki chłodzone powietrzem, co czyni je lepszymi od grzejników chłodzonych wodą pod względem wielkości eksportu i częstotliwości użytkowania.
Ogólnie rzecz biorąc, wśród grzejników eksportowanych, grzejniki chłodzone powietrzem są częściej stosowane w niektórych scenariuszach zastosowań z niższej półki i zwykłych, ale odsetek grzejników chłodzonych wodą w wysokiej klasy, wysokowydajnych i wymagających obszarach rozpraszania ciepła również stopniowo rośnie.
Czy czynnik chłodniczy jest stosowany w chłodzeniu powietrzem czy w chłodzeniu wodą?
Czynnik chłodniczy jest stosowany głównie w chłodzeniu wodą, ale może być również stosowany w niektórych specjalnych scenariuszach chłodzenia powietrzem. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie:
Zastosowanie w chłodzeniu wodą
W układzie chłodzenia wodą czynnik chłodniczy odgrywa kluczową rolę w przenoszeniu ciepła. Chłodzenie wodne składa się zwykle z takich elementów, jak głowica chłodząca, rura wodna, pompa wodna, zbiornik na wodę i radiator. Zasada działania polega na tym, że głowica chłodząca wodą znajduje się w bliskim kontakcie ze źródłem ciepła (takim jak procesor komputera, chip serwera itp.), absorbuje ciepło i zwiększa temperaturę wewnętrznego czynnika chłodniczego (typowego, takiego jak woda dejonizowana, wodny roztwór glikolu etylenowego itp.). Ogrzany czynnik chłodniczy przepływa całym rurociągiem cyrkulacyjnym chłodzenia wodnego napędzanym przez pompę wodną i przepływa do radiatora. Ciepło jest odprowadzane do otaczającego powietrza za pomocą żeberek rozpraszających ciepło i wentylatorów na radiatorze. Gdy czynnik chłodniczy uwolni tutaj ciepło, temperatura spada, a następnie przepływa z powrotem do głowicy chłodzącej wodę, aby kontynuować cyrkulację, stale odbierając ciepło wytwarzane przez źródło ciepła. Dlatego czynnik chłodniczy jest niezbędnym elementem normalnej pracy układu chłodzenia wodą i zapewnienia wydajnego odprowadzania ciepła.
Specjalne zastosowania w chłodzeniu powietrzem
W konwencjonalnych chłodnicach powietrza, takich jak chłodnice skierowane w dół lub chłodnice wieżowe, powszechnie spotykane w komputerach, ciepło jest usuwane głównie w drodze naturalnej lub wymuszonej konwekcji powietrza przez żeberka chłodzące i wentylatory, a czynnik chłodniczy nie jest wymagany. Jednakże w niektórych scenariuszach specjalnych zastosowań chłodzenia powietrzem, takich jak skraplacz chłodzony powietrzem będący częścią dużych przemysłowych urządzeń chłodniczych, wewnętrzny obieg chłodniczy jest w rzeczywistości podobny do zasady układu chłodzenia wodą, ale końcowe rozpraszanie ciepła następuje poprzez chłodzenie powietrzem, to znaczy wentylator wdmuchuje powietrze przez żebra chłodzące skraplacza w celu usunięcia ciepła przenoszonego przez czynnik chłodniczy (typowe czynniki chłodnicze, takie jak freon i amoniak, które krążą w układzie chłodniczym, aby osiągnąć przenoszenie i wymiana ciepła). W tym przypadku czynnik chłodniczy odgrywa kluczową rolę w przenoszeniu ciepła w całym układzie chłodniczym i odprowadzaniu ciepła, ale sytuacja ta jest stosunkowo mniej intuicyjna i powszechnie stosowana niż w układzie chłodzenia wodą.
Ogólnie rzecz biorąc, czynnik chłodniczy jest podstawowym i konwencjonalnym składnikiem chłodzenia wodą i jest stosowany tylko w złożonych systemach obejmujących określone chłodzenie i rozpraszanie ciepła w chłodzeniu powietrzem.
