nestejäähdytysratkaisuja

Nestejäähdytysratkaisut ovat järjestelmiä, joissa lämpö siirretään nesteen avulla pois lämpöä tuottavista laitteista. Ne voivat olla suljettuja kiertuojärjestelmiä, joissa neste kiertää jatkuvasti jäähdyttäen useita komponentteja, tai immersio- eli upotusjäähdytyksiä, joissa laitteet ovat suoraan dielektrisessä nesteessä. Nestejäähdytys nähdään erityisesti tehoelektroniikassa, HPC:ssä ja datakeskuksissa, joissa ilmastointi voi olla rajoittava tekijä.

Päätyyppejä ovat suora nestejäähdytys ja immersion jäähdytys. Suorassa nestejäähdytyksessä jäähdytysneste virtataan suoraan jäähdytettävien pintojen, kuten kylmälevyjen tai komponenttien ympärillä, ja lämpö siirtyy nesteeseen sekä edelleen jäähdyttimeen. Immersion-jäähdytyksessä laitteet upotetaan dielektriseen nesteeseen joko osittain tai kokonaan, jolloin lämpö poistuu pääasiassa nesteen lämpöjohtavuuden kautta. Immersion voidaan toteuttaa yksinkertaisena (single-phase) nesteenkuljetuksena tai kaksivaiheisena (two-phase), jossa neste kiehuu ja höyry poistuu järjestelmästä.

Järjestelmän pääkomponentteja ovat pumppu, säiliö (varaus), kiertojohdot tai letkut, jäähdytin tai lämpöhäviöiden siirtäjä, sekä lämpölevyt tai upotetut komponentit. Lisäksi tarvitaan sensoreita, hallinta- ja turvajärjestelmiä sekä yhteensopivia nesteitä (vesi-glykol- seoksista dielektrisiin nesteisiin) sekä materiaalivalintoja, jotka estävät korroosiota ja elektrolyysiä.

Edut ja haasteet: Nestejäähdytys voi tarjota korkeampaa lämmöntuottoa tiheisiin tiloihin, pienentää järjestelmän melua sekä mahdollistaa tiukemman pakkaamisen. Haasteita ovat korkeammat kustannukset, järjestelmän monimutkaisuus, vuotojen riski sekä pitkäaikaisen huollon ja materiaalisovituksen tarve.

Sovellukset kattavat datakeskukset, HPC-koneet, telekommunikaatioinfrastruktuurit sekä tehoelektroniikan ja toimitilojen, joissa lämpökuorma on suuri ja tilailmaisua tarvitaan tarkasti hallita.