Wysokie wymagania stawiane elementom układów chłodzenia cieczą wraz ze wzrostem zapotrzebowania na płyny chłodzące

Wraz z szybkim rozwojem elektroniki rośnie zapotrzebowanie na bardziej złożone i zaawansowane rozwiązania w zakresie chłodzenia cieczą. Oprócz tradycyjnej wody i płynów glikolowych na rynek trafiają nowe produkty, co wiąże się z większym zapotrzebowaniem na wysoką jakość elementów. Jednym z takich elementów są szybkozłącza, obecnie testowane wewnętrznie w CEJN pod kątem dopasowania do różnych czynników roboczych i zastosowań.

Nie ma wątpliwości, że w zastosowaniach elektronicznych następuje szybki postęp. Chłodzenie cieczą w postaci glikolu i wody jest tradycyjnym sposobem na odprowadzanie ciepła w centrach danych, stanowiskach szybkiego ładowania oraz przetwornicach mocy w energoelektronice. Choć w zakresie odprowadzania ciepła, woda i glikol są nadal bardzo wydajnymi płynami, jednak niedostatecznie wydajnymi z punktu widzenia wymogów chłodzenia cieczą w zastosowaniach elektronicznych. Z tego powodu opracowywane są nowe płyny.

Ponieważ nowe płyny techniczne mają niższą temperaturę wrzenia, zamiast nich można stosować układ cieczy dwufazowej, która zapewnia wyższą efektywność wymiany ciepła. Tego rodzaju ciecze są również nieprzewodzące, co oznacza, że w razie wycieku nie uszkodzą obwodu elektronicznego.

Testy wewnętrzne szybkozłączy

Kolejne nowe płyny trafiające na rynek oznaczają wzrost wymagań w stosunku do podzespołów, takich jak wysokiej jakości szybkozłącza, w zakresie ich odporności na czynniki robocze inne niż woda i glikol. Każdy z nowych czynników roboczych wymaga innych warunków, co przekłada się na różne oczekiwania w stosunku do odnośnego szybkozłącza i uszczelnienia. W zależności od płynu należy wziąć pod uwagę inny zakres temperatur.

Inżynierowie z laboratoriów CEJN prowadzą obecnie wewnętrzne testy nowych płynów, aby sprawdzić, które złącza i uszczelnienia pasują do poszczególnych czynników roboczych. Na potrzeby bardziej zaawansowanych testów może zostać zaangażowana instytucja zewnętrzna.

Testy wewnętrzne są prowadzone z myślą o upowszechnianiu cennej wiedzy oraz o zdolności do dostarczenia klientom dokładnych informacji na temat tego, jakiego rozwiązania do szybkiego łączenia powinni użyć w określonym zastosowaniu lub środowisku. Ponadto nowe płyny będą miały często mniejszy wpływ na środowisko naturalne w przeciwieństwie do starszych, z których część niszczy warstwę ozonową.

Procedura testowa zgodna z normą ISO 1817

Zgodnie z normą ISO 1817 „guma wulkanizowana lub termoplastyczna – określenie wpływu cieczy” badane są następujące obszary:

1. Kompatybilność materiałowa uszczelnień

Podczas badania kompatybilności uszczelnienia są zanurzane w odnośnych cieczach. Po zanurzeniu ocenia się wpływ na masę, objętość, wymiary i twardość.

Wiadomo, że niektóre płyny techniczne, np. hydrofluoroetery, są dobrymi rozpuszczalnikami. Mogą one powodować migrację plastyfikatorów wewnątrz uszczelek elastomerowych w mieszance gumowej, co może być przyczyną wycieków. Z tego powodu ważne jest, aby wybrać wysokiej jakości elastomer, odpowiedni dla danego rodzaju płynu.

2. Wpływ płynu na smary i złącza

Podczas testów ocenia się również potencjalny wpływ samego uszczelnienia i złącza na smary. Ważne jest, aby wiedzieć, które ciecze mają negatywny wpływ na smar oraz czy należy zastosować ciecz dwufazową, czy jednofazową.

Ciecze dwufazowe mają bardziej wydajną przemianę cieplną niż jednofazowe, w związku z czym ich wykorzystanie jest trudniejsze. Ponieważ ciecze fluorowane rozpuszczają smary, należy przeprowadzić testy alternatywnego rozwiązania.

3. Jak różne czynniki robocze reagują na różne temperatury

Po wykonaniu powyższych testów uszczelnienie i złącze umieszczane są w komorze klimatycznej w celu zmierzenia potencjalnego wpływu materiałów i smarów.

 

Autor:

Mats Ahnheim
Product Manager Fluids
________________________________________

---