В таких приложениях, как мощные лазеры, силовые электронные устройства и системы связи, рост энергопотребления и уровня интеграции сделал управление тепловым режимом критически важным фактором, влияющим на производительность, срок службы и надежность продукта. Наряду с микроканальным охлаждением,макроканальное охлаждениестал практичным решением для жидкостного охлаждения. Более простая конструкция, низкая стоимость и лёгкость обслуживания делают его весьма подходящим для многих промышленных применений.
1. Что такое макроканальное охлаждение?
Макроканальное охлаждение предполагает использование более крупных каналов для потока охлаждающей жидкости (обычно миллиметрового размера), встроенных в охлаждающие пластины или модули. Эти каналы направляют охлаждающую жидкость — обычно деионизированную воду, растворы на основе гликоля или другие промышленные хладагенты — через систему для отвода тепла, выделяемого при работе устройства. Интеграция с контуром водяного охлаждения обеспечивает непрерывный и эффективный контроль температуры.
2. Макроканал и микроканал: ключевые различия
| Особенность | Макроканальное охлаждение | Микроканальное охлаждение |
| Размер канала | Миллиметровый масштаб (от 1 мм до нескольких мм) | Микрометрический масштаб (от десятков до сотен мкм) |
| Сложность изготовления | Относительно низкий | Требует высокоточной обработки |
| Сопротивление потоку | Низкий, жидкость течет легко | Высокий, требуется более высокое давление насоса |
| Эффективность теплообмена | Умеренный, подходит для среднего теплового потока | Высокая, идеальна для экстремальных тепловых потоков |
| Расходы | Ниже | Выше |
| Типичное применение | Системы с низким и средним тепловым потоком, высокой надежностью | Высокая плотность мощности, локализованные источники тепла |
3. Преимущества макроканального охлаждения
Несмотря на то, что тепловая эффективность макроканального охлаждения ниже, чем у микроканальных решений, оно обеспечивает ряд заметных преимуществ:
①Высокая надежность:
Более широкие каналы меньше подвержены засорению, обеспечивая превосходную долговременную стабильность — идеально для непрерывной промышленной эксплуатации.
②Снижение производственных затрат:
Более простая конструкция и разнообразные варианты изготовления делают его пригодным для массового производства.
③Простота обслуживания:
Длительные интервалы очистки, низкие затраты на техническое обслуживание и менее строгие требования к чистоте охлаждающей жидкости.
④Достаточная охлаждающая способность:
Для устройств с умеренным тепловым потоком макроканальное охлаждение эффективно поддерживает оптимальные рабочие температуры и продлевает срок службы устройства.
4. Сценарии применения
Макроканальное охлаждение широко применяется в следующих областях:
①Лазерные модули:
Макроканальные системы могут легко справляться с тепловой нагрузкой, особенно для лазеров средней и малой мощности или лазеров непрерывного действия.
②Силовые электронные модули:
Такие как выпрямители, DC-DC преобразователи и IGBT-модули.
③Усилители мощности в системах связи и радиолокации:
Идеально подходит для сложных условий, требующих длительной и стабильной работы.
④Системы охлаждения в медицинском и промышленном оборудовании:
Включая устройства полупроводниковой лазерной терапии, лазерные маркировочные машины и многое другое.
5. Ключевые аспекты проектирования охлаждения макроканалов
Успешное решение макроканального охлаждения требует внимания к следующим факторам:
①Схема канала:
Необходимо оптимизировать распределение источника тепла в устройстве для достижения равномерного охлаждения.
②Выбор материала:
Медь, нержавеющая сталь или алюминиевые сплавы обычно используются благодаря их высокой теплопроводности и стойкости к коррозии.
③Расход и совместимость насосов:
Правильный расчет скорости жидкости и потока охлаждающей жидкости обеспечивает эффективный теплообмен и стабильность системы.
④Стандартизированные интерфейсы:
Обеспечивает легкую интеграцию в клиентские устройства или модули.
6. Заключение
Макроканальное охлаждение продолжает играть важную роль в промышленных приложениях благодаря своей простоте, надежности и лёгкости обслуживания. Это экономичное и надёжное решение, особенно в системах со средней и низкой тепловыделением. По мере развития устройств макроканальные решения также развиваются в сторону более высокой интеграции и улучшенной адаптивности.
7. О нас
ЛюмиспотМы предлагаем обширный опыт в разработке решений для управления температурой как на макроканальном, так и на микроканальном уровне. Мы предлагаем индивидуальные модули охлаждения для лазеров, оптоэлектронных устройств, силовой электроники и других устройств. Мы уделяем больше внимания не только тепловыделению, но и системной интеграции и долговременной надежности, стремясь создавать высокопроизводительные и экономичные системы охлаждения.
Обращайтесь к нам, чтобы узнать больше о решениях по макроканальному и микроканальному охлаждению, адаптированных под потребности вашего предприятия!
Время публикации: 17 июня 2025 г.