В таких приложениях, как мощные лазеры, силовые электронные устройства и системы связи, увеличение энергопотребления и уровня интеграции сделали управление температурой критическим фактором, влияющим на производительность, срок службы и надежность продукта. Наряду с микроканальным охлаждением,макроканальное охлаждениевозник как практичное решение для жидкостного охлаждения. Его более простая структура, более низкая стоимость и более легкое обслуживание делают его весьма подходящим для многих промышленных сценариев.
1. Что такое макроканальное охлаждение?
Макроканальное охлаждение подразумевает использование более крупных каналов потока охлаждающей жидкости (обычно в миллиметровом диапазоне), встроенных в охлаждающие пластины или модули. Эти каналы направляют охлаждающие жидкости — обычно деионизированную воду, растворы на основе гликоля или другие промышленные охлаждающие жидкости — через систему для отвода тепла, выделяемого во время работы устройства. При интеграции с контуром водяного охлаждения эта установка обеспечивает непрерывный и эффективный термоконтроль.
2. Макроканал против микроканала: основные различия
| Особенность | Макроканальное охлаждение | Микроканальное охлаждение |
| Размер канала | Миллиметровый масштаб (от 1 мм до нескольких мм) | Микрометрическая шкала (десятки-сотни 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, идеально подходит для экстремальных тепловых потоков |
| Расходы | Ниже | Выше |
| Типичное применение | Системы с высокой надежностью и средним или низким тепловым потоком | Высокая плотность мощности, локализованные источники тепла |
3. Преимущества макроканального охлаждения
Хотя его тепловая эффективность ниже, чем у микроканальных решений, макроканальное охлаждение обеспечивает несколько заметных преимуществ:
①Высокая надежность:
Более широкие каналы менее подвержены засорению, обеспечивая превосходную долгосрочную стабильность — идеальный вариант 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 оптимальную рабочую температуру 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:
Например, выпрямители, преобразователи постоянного тока и модули IGBT.
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 для полупроводниковой лазерной терапии, лазерные маркировочные машины и многое другое.
5. Основные соображения по проектированию макроканального охлаждения
Успешное решение макроканального охлаждения требует внимания к следующим факторам:
①Схема расположения каналов:
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 коррозионной стойкости.
③Расход и совместимость с насосом:
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 легкости обслуживания. Это экономически эффективное и надежное решение, особенно в системах со средней и низкой тепловой плотностью. По мере развития конструкции устройств макроканальные решения также продвигаются в сторону более высокой интеграции и улучшенной адаптивности.
7. О нас
Люмиспотпредлагает обширный опыт в решениях по управлению температурой как макроканалов, так и микроканалов. Мы предоставляем индивидуальные модули охлаждения для лазеров, оптоэлектронных устройств, силовой электроники и многого другого. Наше внимание выходит за рамки тепловых характеристик — мы отдаем приоритет системной интеграции и долгосрочной надежности, стремясь предоставлять высокопроизводительные, экономически эффективные системы охлаждения.
Обращайтесь к нам, чтобы узнать больше о решениях для охлаждения на основе макроканалов и микроканалов, адаптированных под потребности вашего предприятия!
Время публикации: 17 июня 2025 г.