Kühlkörper Flüssigkeitsgekühlt Kaltplatte 

Produktparameter des flüssigkeitsgekühlten Kaltplatten-Wärmetauschers

Material: AL 1100

Größe: 5x7x3cm

Gewicht: 0,15 kg

Technologie: Fsw-Kühlung

Merkmal: Hohe Kühlleistung und schnelle Kühlung

Oberflächenbehandlung: geölt, gereinigt und passiviert

Wärmeleitfähigkeit: 260W

Flüssigkeitsgekühlter Kaltplatten-Wärmetauscher

I. Kernarbeitsprinzip

1. Wärmeleitung & Wärmeaufnahme

    

   Die metallische Grundplatte der Kaltplatte ist fest mit wärmeerzeugenden Geräten wie CPUs, GPUs und IGBTs verbunden. Wärmeleitmaterial (TIM) wird verwendet, um Luftspalte zu eliminieren und eine effiziente Wärmeübertragung in die Kaltplatte zu ermöglichen.
    
2. Konvektive Wärmeübertragung

    

   Kühlmittel (Wasser, Glykollösung, dielektrische Flüssigkeit usw.) fließt durch präzisionsgefertigte interne Kanäle und nimmt über erzwungene Konvektion Wärme von der Grundplatte auf.
    
3. Wärmetransport

    

   Das erwärmte Kühlmittel verlässt die Kaltplatte, gibt Wärme in einer externen CDU (Cooling Distribution Unit) oder einem Radiator ab und wird nach der Kühlung rezirkuliert.
    

II. Hauptstruktur & Typen

1. Kernmaterialien

• Kupfer (Cu): Extrem hohe Wärmeleitfähigkeit (~400 W/m·K), optimale Wärmeableitungsleistung, weit verbreitet für Hochleistungschips.
• Aluminium (Al): Geringe Kosten, geringes Gewicht, häufig in Batterien und Industrieanlagen eingesetzt.

2. Interne Kanalstrukturen

Rohr-in-Platte Flüssigkeitskühlplatte

• Struktur: Nuten in der Metallgrundplatte gefräst, mit eingebetteten und hermetisch verschweißten Kupferrohren.
• Merkmale: Reifer Herstellungsprozess, hohe Druckbeständigkeit, moderate Kosten.

Gefalteter / Gestapelter Typ (gefräst & geschweißt)

• Struktur: Komplexe Strömungskanäle in die Grundplatte gefräst, dann mit einer Deckplatte versiegelt und verschweißt.
• Merkmale: Flexibles Kanaldesign, große Wärmeaustauschfläche, geringer Wärmewiderstand.

Mikrokanal-Typ

• Struktur: Ultrafeine Strömungskanäle (Breite ≤ 1 mm), die eine extrem hohe spezifische Oberfläche bieten.
• Merkmale: Ultrahohe Wärmeableitung (Wärmefluss über 500 W/cm²), hoher Druckabfall, strenge Anforderungen an die Kühlmittelreinheit.

Pin-Fin / Skived Fin Typ

• Struktur: Integrierte stiftförmige oder dünne Rippenstrukturen, die direkt aus der Grundplatte gebildet werden.
• Merkmale: Kein durch Schweißen verursachter Wärmewiderstand, starke Turbulenzen, hohe Wärmeableitungseffizienz.

III. Wichtige Leistungsparameter

• Wärmewiderstand (Rth): Kernleistungskennzahl, typischerweise 0,02 ~ 0,1 Ü/W; niedrigerer Wert bedeutet bessere Wärmeableitung.
• Wärmeableitungsleistung: Eine einzelne Kaltplatte kann 500W ~ 2000W+ Leistung bewältigen.
• Druckabfall (ΔP): Strömungswiderstand des Kühlmittels, der den Stromverbrauch der Pumpe beeinflusst.
• Betriebsdruck: Standardnennspannung 2~5 bar, Berstdruck im Allgemeinen ≥ 8 bar.

IV. Hauptanwendungsbereiche

• Rechenzentren / Hochleistungsrechnen (HPC): Kühlung für KI-Server-GPUs und CPUs, Unterstützung für hohe Rechenleistung.
• Neue Energiefahrzeuge: Thermomanagement von Leistungsbatteriepaketen, Wärmeableitung für Motorsteuerungs-IGBTs.
• Industrielle & medizinische Geräte: Laser, Wechselrichter, medizinische Bildgebungsgeräte.
• Luft- und Raumfahrt: Hochzuverlässige Wärmeableitung für Radarsysteme, Satellitenlasten usw.

V. Kernvorteile

• Hohe Wärmeableitungseffizienz: 10- bis 25-fache Kapazität der Luftkühlung.
• Geringe Geräuschentwicklung & Energieeinsparung: Kein Hochgeschwindigkeitslüftergeräusch; die System-PUE kann auf unter 1,1 reduziert werden.
• Präzise Temperaturregelung: Kleine Temperaturschwankungen, verlängert die Lebensdauer elektronischer Komponenten.
• Kompakte Größe: Kleineres Volumen als luftgekühlte Kühlkörper, geeignet für hochintegrierte Geräte.

VI. Unterschied zu herkömmlichen Plattenwärmetauschern

• Flüssigkeitsgekühlte Kaltplatte: Nimmt Wärme von einer Seite auf, hauptsächlich verwendet für Geräte- / Chip-Level-Kühlung mit direktem Kontakt zu Wärmequellen.
• Plattenwärmetauscher (PHE): Führt den Wärmeaustausch auf beiden Seiten durch, verwendet für System-Level Flüssig-zu-Flüssig / Flüssig-zu-Gas-Wärmeübertragung (z. B. innerhalb einer CDU).