绿色高能效数据中心散热冷却技术研究现状及发展趋势

数据中心是我国的重要基础设施之一,行业规模不断扩大,市场收入逐年增加,用电量与日俱增。我国当前投入运行的数据中心中,散热冷却系统以风冷为主,能量利用率低,节能潜力大,发展新型绿色高能效数据中心散热冷却技术势在必行。散热冷却技术需解决两个问题,一是设备发热量增加,散热冷却系统制冷能力需相应提高来实现产热与移热速率匹配;二是能源利用效率偏低,需发展具有工业应用前景的绿色高能效散热冷却技术。本文简要概述了数据中心散热冷却方式的发展现状,将散热冷却技术分为空调制冷、新风制冷、间接液冷、直接单相液冷、直接两相液冷五类;分析了散热冷却技术的发展趋势,新型绿色高能效数据中心应注重散热冷却系统效率提升、冷热流体通道优化、新型液冷材料应用、热回收系统推广等;根据“双碳”及“新基建”等国家发展战略,从优化顶层设计、突破关键技术、制定科学标准、完善产业布局、注重能源结构等方面为实现数据中心产业平稳有序发展提出了合理化建议。

氢能有轨电车燃料电池双回路散热冷却系统设计

随着现代有轨电车的去网化趋势和大功率燃料电池技术取得重大进步,使得氢能有轨电车的应用成为可能。为优化车载氢燃料电池系统整体散热问题,提出一种新型双回路散热冷却系统设计,对比分析了不同散热冷却方式的优劣,并分别阐述了燃料电池电堆回路和辅助部件回路的散热结构、原理和控制逻辑,最后对电堆散热冷却回路进行散热性能测试验证,结果证明:该车载氢燃料电池双回路散热冷却系统设计满足散热需求,降低了冷却回路离子电导率,对燃料电池系统温度控制更加精准,提高了系统效率和可靠性。

用绕组温度计投切散热冷却器

介绍了能降低夜间运行噪声水平的新型散热冷却器，分析了当变压器顶层油温升达５５Ｋ时，由于热传递响应速度的原因，此时绕组平均温升可能已超过６５Ｋ。指出了散热冷却器用风机和轴流式油泵的投切应依据绕组温度信号。

空气散热冷却片磁性管的涡流探伤试验

如果空气散热冷却片磁性管受到腐蚀等因素影响 ,造成穿孔的话 ,就会引起高温的危险气体泄漏 ,进而引发火灾。所以 ,对空气散热冷却片磁性管的探伤检查是很关键的工作。本次新开发的弱磁化ET和水浸UT法组合起来的方法 ,能够推断出每根管的准确寿命 ,在低成本的前提下 。

汽车散热器冷却液性能试验研究

为研究添加防冻剂的散热器冷却液的性能,在风洞试验台上对纯水型冷却液、乙二醇型冷却液和丙二醇型冷却液进行试验对比分析。试验结果表明:与纯水作为冷却液相比,丙二醇型冷却液和乙二醇型冷却液的散热量有所降低,液体侧流动阻力增加,气侧流动阻力基本一致。

汽车散热器冷却模块拉杆断裂故障分析

针对某型汽车散热器冷却模块拉杆断裂现象,利用有限元分析方法对散热器冷却模块进行模态分析,通过实验验证有限元模型的准确性。然后进行整车路谱试验,测得散热器冷却模块所受到的激励信号,再对散热器冷却模块进行随机振动台架试验与仿真分析,确定散热器冷却模块拉杆断裂原因为拉杆处的最大应力远大于拉杆所用钢材的许用应力。提出在散热器悬置支架与车架连接处添加橡胶垫进行减振的方法,结果表明,随机振动试验中,当橡胶垫的硬度为60 HA时,拉杆处加速度有效值可衰减45.2%,提高了散热器的使用寿命。

基于高效扰流技术的IGBT双面冷却散热器性能优化研究

基于数值仿真和试验研究方法,对用于轨道交通变流器的液冷散热器的性能进行了研究和优化设计,并将结果与HXD1C机车、HXD2B机车当前使用的散热器对比。结果表明,通过使用高效扰流技术和4组并联的流道结构,提升了散热器换热能力并降低了流阻,使散热器台面温升比HXD2B和HXD1C机车使用的散热器分别降低37%和14.1%,流阻分别降低36.9%和22.3%;通过使用对称的双面冷却结构,使IGBT安装面的均温性得到提升,并使其占用空间比单面平铺安装减少26%。

大口径耐高温、高压散热器输冷却液挤出胶管的开发

重型载货车散热器输冷却液胶管需承受高温、高压,并且管径一般都比较大,多数采用硅橡胶复合胶管。为解决硅橡胶复合胶管手工缠绕成型生产效率低、产品质量不稳定,而且价格昂贵、自重大等问题,开发出采用芳纶线绳增强的三元乙丙橡胶挤出胶管。介绍了内、外胶层橡胶材料的选择和配方,做为增强层的线绳材料的选择和处理方法,胶管生产工艺的研究,并通过橡胶材料检验以及胶管的耐天候性能、耐压性能、压缩永久变形性能、层间粘合强度、脉冲试验对制品性能进行了验证。结果表明,研发的胶管可以代替硅橡胶复合胶管,并且能够大幅度降重和降成本。

考虑降损的电炉变压器冷却散热泵功率自动控制

电炉变压器冷却散热泵功率控制中,影响因素复杂,功率波动较大,对电炉变压器冷却散热泵功率控制效果造成负面影响。为此,在考虑降损的基础上,对电炉变压器冷却散热泵功率自动控制方法进行设计。建立电炉变压器冷却散热泵无功扰动优化模型,通过确定接地电阻、等效电势差等参数,完成变电站中电炉变压器冷却散热泵的输电线路积分,确定具体的电炉变压器冷却散热泵功率影响因素,为了平抑电炉变压器的功率波动,有效控制电炉变压器冷却散热泵功率损耗,计算功率输出变化曲线上下限值,根据场群输出功率预测结果,平衡优化控制约束关系,实现电炉变压器冷却散热泵自动化功率控制优化。经实验数据分析比对,证明优化后效果明显,各项参数符合限值要求,达到了降损目的的功率控制优化。

某燃料电池车散热器冷却风扇的控制策略优化

为了满足车辆FC系统的冷却需求,需要设计合适的散热器及冷却风扇,并控制风扇转速来保证该系统工作在正常温度范围内。但是随着风扇转速的升高,其发出的噪音也相应增大,车内人员的乘坐舒适性有所下降。为此需要调整冷却回路的特性参数及风扇控制策略,以达到既保证FC系统的冷却性能又满足车内乘员舒适性的目标。通过计算车辆行驶负荷与发热量关系、实车散热器通风量试验、散热器换热系数及冷却性能,预测确定了合适的风扇控制策略,从而兼顾了车辆的冷却性能与NVH性能,并最终通过试验验证其达到了预期效果。

用立柱式水管架高柴油机冷却水散热器

很多机手反映，大中功率轮式拖拉机配套农具作业时，特别是配套背负式联合收割机或秸秆还田机作业时。柴油机易产生高温，有的还发生缸套活塞抱死现象，严重地影响了机具的作业效率。

空气处理机组冷却散热片不停车清洗法 化学清洗案例9

本文介绍了空气处理机组的化学清洗事例,通过现场调查发现冷却散热片是导致空调运行不良的原因。用碱性清洗剂清洗冷却散热片,而用过氧化氢清洗剂对循环水系统实施不停车清洗,收到了良好的效果,但这是一种高风险的清洗方法。

基于LT3476水冷散热人体感应式LED照明系统的设计

本文设计了一款基于linearLT3476芯片的智能LED照明系统。该系统可驱动1～32只大功率白光LED,并根据节能的要求,给出了基于热释红外线传感器人体检测触发电路。在设计中充分考虑了大功率LED工作时的散热问题,提出了可使热量快速散失,抑制温度在LED正常工作结温125℃以下,增加大功率白光LED的寿命的散热冷却器。实验和仿真证明,该系统安全可靠,经济节能,使用方便。

变压器绕组的风冷散热热路模型与FBG测温

为了尽早发现油浸式电力变压器长期运行时可能存在的异常温升,需对其绕组温度进行监测与判断。通过对变压器风冷散热过程热生成与热传导的分析,结合热电类比法建立变压器绕组温度的风冷散热热路模型,对变压器绕组温度随变压器运行状态变化过程进行分析。为验证模型分析结果,针对变压器高电压、强电磁场等特点,利用光纤Bragg光栅(FBG)传感技术的高绝缘与抗电磁干扰等特性,对变压器绕组温度进行了监测。结果表明:不考虑变压器风冷散热作用时,模型分析结果与实测结果偏差最大值约为14.4℃;而考虑了风冷散热过程的模型计算结果与实测数据偏差在2℃以内。可见,该变压器风冷散热热路模型可实现变压器风冷散热效果的模拟,可对风冷自然油循环油浸式电力变压器绕组温度进行分析。

圆柱型Ni-MH电池包浸液冷却设计及分析

随着国家对环保的越发重视,节能与新能源汽车的车型和产量急剧增加,对动力电池包的防护等级和使用寿命的要求越来越高。而电池的使用寿命与所处的温度有很大关系,温度适中,其寿命越长,温度越高寿命越短。本文主要研究圆柱型镍氢电池的电池包设计方案,新开发一种全新的使用浸液冷却的电池包,通过对浸液电池的性能测试,部件的结构设计,热仿真设计及台架和第三方测试验证,有效控制电池温度和提高电池包的防护等级,方案可行,对镍氢电池包后续使用浸液散热提供依据和指导。

大功率半导体组件的散热系统设计

文章介绍了一种在工程中比较实用的大功率半导体组件的系统设计计算方法,利用散热系统热阻等效电路求出散热器热阻,进而设计出符合高电压、大电流的水风冷却、水电隔离的散热冷却系统,最后通过ANSYS对该散热系统进行了散热仿真及试验验证,为处于封闭空间的高电压、大电流变流器提供可借鉴的散热系统解决方案。

浅谈电视发射机的散热

散热冷却系统是电视发射机正常工作中必不可少的一个系统。散热的好坏关乎着电视发射机正常发射信号。本文介绍了温度和散热冷却系统对电视发射机的影响,并介绍了散热系统对电子管发射机和全固态发射机的影响,最后提出改善电视发射机散热冷却系统的措施以供电视广播部门参考。

内燃机车喷雾冷却的模拟研究

针对机车在夏季通过长隧道时,冷却系统散热能力降低,易造成机车因冷却水温过高达到设定温度而卸载的问题,在不改变原有冷却系统的基础上,增加喷淋雾化冷却装置.采用CFD软件进行仿真计算,模拟喷淋雾化前后的温度场,并对温度场进行对比.模拟结果表明,增加喷淋雾化装置后冷却系统散热能力得到提高.

电力电子设备工况环境适应性散热设计

电力电子设备最终运行的工程状况一般为房间室内或者集装箱箱体内,为实现设备高功率,大电流的稳定输出,需要有良好的散热设计方案。由于不同项目具有不同工况环境,本文主要从工程实际的工况环境及设备散热需求实际出发,针对设备不同的工况环境使用需要,兼顾项目投资成本,可安装维护性,通过数据计算和模型设计,提供适应设备使用的工况环境散热解决方案,主要为强迫风冷,空调冷却,空水冷三种暖通方案。

太阳能光伏系统冷却技术的发展进程

光伏系统在运行时,冷却太阳能光伏电池板使其达到更高的效率是一个关键因素。适当的冷却可以提高电力效率,并随着时间的推移降低电池退化的速度,从而使光伏组件的寿命最大化。综述了传统冷却技术中自然循环对流冷却、强制对流循环冷却和液冷技术,新型冷却技术浮动跟踪集中冷却系统、混合PV/T系统冷却、混合PV/TE系统采用散热器冷却以及通过使用相变材料来提高太阳能光伏电池板的性能。根据研究的重点、贡献和实际应用分析各技术的优缺点、适合应用的领域及各自技术的经济特点。未来的技术发展方向应是无论选择何种技术来冷却光伏板,都应该保持工作表面温度较低且稳定、简单可靠、能够利用提取的热能来提高整体的转换效率。