Auswahl einer Kühlplatte für Flüssigkeitskühlung


Schnellanforderung



Berechnung des Wärmewiderstands einer Flüssigkeitskühlplatte

Sie müssen die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die Eintrittstemperatur der Flüssigkeit, die Wärmebelastung der an der Kühlplatte befestigten Geräte und die maximal zulässige Temperatur der Kühlplattenoberfläche (Tmax) genau wissen, um die für Ihre Anwendung am besten geeignete Kühlplatte auswählen zu können. Durch diese Parameter können Sie den maximal zulässigen Wärmewiderstand der Kühlplatte bestimmen.

Berechnen Sie zuerst die Höchsttemperatur der Flüssigkeit beim Verlassen der Kühlplatte (Toutout höher als Tmax ist.



Alternativ können Sie die Diagramme der Wärmekapazität nutzen, die Sie in unserem Wärme-Nachschlagewerk in der technischen Bibliothek finden. Diese Diagramme zeigen die Änderungen der Temperatur (ΔT) entlang des Flüssigkeitspfads. Um Tout zu errechnen, müssen Sie ΔT mit der Eintrittstemperatur (Tin) addieren.

Unter der Annahme, dass Tout unter Tmax liegt, müssen Sie mithilfe folgender Gleichung den für die Kühlplatte erforderlichen normierten Wärmewiderstand (θ) berechnen:



Jede Kühlplatte, deren normierter Wärmewiderstand gleich dem errechneten Wert ist oder unter diesem liegt, ist eine geeignete Lösung.




Beispiel: Auswahl einer Flüssigkeitskühlplatte



Es wird eine Kühlplatte genutzt, um einen 2˝ x 4˝ IGBT zu kühlen, der 500 W Wärme erzeugt. Dieser wird mithilfe von Wasser bei einer Temperatur von 20 °C und einem Durchfluss von 0,5 gpm gekühlt. Die Temperatur der Kühlplattenoberfläche darf 55 °C nicht überschreiten.

Die Fakten:

Tin: 20 °C, Tmax: 55 °C, Q: 500 Watt, Fläche: 8 Quadratzoll

Wir müssen Tout und θ berechnen.

Berechnen wir zuerst Tout. Wir können vom Diagramm der Wärmekapazität in unserem Wärme-Nachschlagewerk ablesen, dass die Temperaturänderung bei 500 W und einem Durchfluss von 0,5 gpm 4 °C beträgt. Daher ergibt sich für Tout = 20 °C + 4 °C = 24 °C.

Da Tout unter Tmax liegt, können wir uns dem zweiten Bereich des Problems zuwenden. Mithilfe folgender Gleichung lässt sich der erforderliche Wärmewiderstand errechnen:



Nun zeichnen wir diesen Punkt in das Diagramm des normierten Wärmewiderstands. Technologien, deren Wert unter diesem Punkt liegt, erfüllen die thermischen Anforderungen. CP15, CP20 und CP30 bieten den erforderlichen Wärmewiderstand. Da es sich bei dem Kühlmittel um Wasser handelt, sollten Sie allerdings ausschließlich die CP15-Kühlplatte in Erwägung ziehen.


Sehen Sie sich unseren Abschnitt Flüssigkeitskühlplatten an, um mehr über unser Angebot zu erfahren.

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