La capacità di controllare con precisione le tensioni elettriche su larga scala ha consentito molte innovazioni efficienti e potenti... Dai treni elettrici ad alta velocità alle turbine eoliche e ai veicoli elettrici per ogni applicazione, dalle attrezzature pesanti per il movimento terra alle stazioni di ricarica veloce. Ma le apparecchiature che gestiscono questo processo, inclusi inverter di potenza, tiristori, IGBT e azionamenti a velocità variabile, richiedono un raffreddamento dell'elettronica di potenza ad alte prestazioni.
I fluidi dielettrici 3M™ Novec™ sono sicuri per il contatto con l'elettronica e raffreddano i dispositivi di alimentazione in modo efficiente e uniforme utilizzando il raffreddamento mediante immersione a una fase o a due fasi, sia in sistemi passivi che con pompaggio attivo. Offrono ampi intervalli operativi di temperatura, hanno un'eccellente compatibilità con i materiali e sono di semplice manutenzione.
Queste caratteristiche rendono il raffreddamento mediante immersione con fluidi 3M Novec un'ottima alternativa ai sistemi raffreddati ad aria, acqua o olio. E fanno tutto questo senza compromettere la sicurezza dei lavoratori o la sostenibilità ambientale. Mentre sviluppi le macchine elettriche del futuro, passa ai fluidi 3M Novec per mantenerle fresche e aumentare l'affidabilità.
Il raffreddamento mediante immersione implica l'inserimento dei componenti elettronici direttamente in un fluido non conduttivo, consentendo il trasferimento diretto del calore dai componenti al fluido termovettore. Nei sistemi di raffreddamento indiretto tradizionali, il calore deve trasferirsi attraverso diversi livelli di materiali a interfaccia termica, l'aria, gli scambiatori di calore e i fluidi di lavoro. Il raffreddamento mediante immersione semplifica la progettazione termica e aumenta l'efficienza del trasferimento di calore poiché quasi tutte le superfici possono essere gestite direttamente.
I progetti di raffreddamento possono essere passivi o a pompaggio attivo e possono includere la transizione di fase del fluido durante il funzionamento o meno, a seconda della temperatura di ebollizione del fluido selezionato.
Nel raffreddamento mediante immersione a fase singola il fluido ha un punto di ebollizione ben al di sopra della temperatura operativa e resta nella fase liquida durante tutto il processo. L'assorbimento di calore provoca solo un aumento della temperatura del fluido.
Nei sistemi a due fasi, il fluido assorbe il calore per cambiamento di fase da liquido a vapore, consentendo un'efficace gestione termica con un funzionamento quasi isotermico. Il raffreddamento per immersione a due fasi aumenta esponenzialmente l'efficienza del trasferimento di calore relativo all'ebollizione del fluido e alla condensazione.
Nei sistemi passivi la distribuzione della temperatura avviene solo per convezione naturale. La complessità è notevolmente ridotta, il che consente una significativa riduzione dei costi e una progettazione del sistema relativamente semplice e più piccola senza complessi dissipatori di calore, scambiatori di calore e così via.
Per il raffreddamento a due fasi, il design può essere un qualunque serbatoio a riflusso del tipo a termosifone.
Le pompe vengono utilizzate per aumentare il flusso del fluido durante la convezione, incrementando notevolmente la velocità di rimozione del calore. I sistemi di raffreddamento attivo vengono utilizzati quando la convezione naturale non è sufficiente per rimuovere il calore.
L'elettronica di potenza fa avanzare il mondo. 3M vanta decenni di esperienza nel raffreddamento dell'elettronica di potenza con i liquidi elettronici 3M™ Fluorinert™. Ora i nostri fluidi Novec di nuova generazione possono aiutare a preservarne la freschezza grazie al raffreddamento mediante immersione semplice, efficiente e ad alte prestazioni, con un profilo di sostenibilità migliorato. Con vantaggi significativi rispetto ai metodi di raffreddamento esistenti, considerare il potenziale dei fluidi Novec per raffreddare le future applicazioni di elettronica di potenza, tra cui:
I treni ad alta velocità elettrici stanno trasformando il modo in cui le persone percorrono lunghe distanze in modo sicuro, rapido e con un impatto ambientale significativamente inferiore rispetto al volo o ad altri modi di trasporto comparabili.
Le attrezzature per il movimento terra possono letteralmente spostare le montagne ma richiedono energia e potenza enormi. Questo può essere fornito in modo efficiente tramite sistemi di trasmissione elettrici e ibridi controllati dall'elettronica di potenza.
Per sfruttare l'energia eolica è necessaria una complessa trasformazione dell'energia meccanica, che a sua volta varia con la velocità del vento, in energia elettrica adatta alla rete.
Il fondo del mare è un ambiente difficile per l'elettronica di potenza, che viene utilizzata nelle pompe ad alto volume che rendono più efficiente l'estrazione del petrolio.
Nei data center moderni, le aziende possono prepararsi meglio per i requisiti di prestazioni senza precedenti del futuro, gestendo al contempo i costi e l'impatto sulle risorse naturali durante il raffreddamento con i fluidi 3M.
Con la crescente popolarità dei veicoli elettrici, la domanda di soluzioni di ricarica rapida diffuse e facili da usare sta aumentando parallelamente. ITT Cannon ha sviluppato un sistema di cavi connettori di ricarica veloce in CC, raffreddato da fluidi Novec, che consente di erogare una carica sufficiente per circa 100 chilometri a un veicolo elettrico in soli tre/cinque minuti.
Il cavo connettore di ricarica raffreddato a liquido basato su Novec consente una ricarica ultraveloce (500 A a 1000 V) riducendo al minimo il diametro del cavo per un sistema flessibile ed ergonomico facile da usare per i conducenti, esattamente come una pompa di benzina. Inoltre, i fluidi Novec offrono:
Il settore aeronautico e molti tipi di attrezzature militari speciali necessitano di un sistema di raffreddamento compatto, efficiente e altamente affidabile. I fluidi 3M Novec hanno le proprietà necessarie a soddisfare i requisiti dei sistemi di raffreddamento per componenti per avionica e altri componenti elettronici critici. Sono inoltre compatibili con i sistemi di raffreddamento a spruzzo utilizzati nell'avionica e nelle applicazioni terrestri avanzate. Oltre alle prestazioni di raffreddamento offerte, i fluidi Novec non sono infiammabili come la polialfaolefina (PAO) e sono molto più pratici dei refrigeranti oleosi poiché consentono una manutenzione più semplice.
Scarica informazioni sulle Soluzioni di raffreddamento 3M per applicazioni militari (PDF, 1009 KB)
Abbiamo sviluppato i fluidi 3M Novec per eccellere nelle applicazioni di trasferimento del calore. Attraverso il nostro lavoro con i principali produttori di elettronica di potenza, comprendiamo le esigenze dei fluidi termovettori utilizzati nel raffreddamento mediante immersione dell'elettronica di potenza e offriamo prodotti che presentano:
Scarica la guida alla selezione dei prodotti per il trasferimento di calore (PDF, 79 KB)
I liquidi per componenti elettronici 3M Fluorinert sono stati utilizzati per il raffreddamento mediante immersione dell'elettronica di potenza per decenni. 3M ora applica quell'esperienza all'applicazione dei fluidi 3M Novec, che condividono le stesse caratteristiche ma con un profilo di sostenibilità migliorato. Contattaci per assistenza nella scelta del prodotto che soddisfa le tue specifiche e i tuoi obiettivi al meglio.
Il raffreddamento dell'elettronica di potenza utilizzando i fluidi Novec in un sistema di raffreddamento mediante immersione offre molti vantaggi rispetto ai metodi alternativi.
Il raffreddamento a immersione offre un raffreddamento più coerente ed efficiente rispetto all'aria. Ciò consente una maggiore densità di componenti elettronici, fondamentale per la creazione di componenti elettronici di potenza più piccoli.
L'uso dell'acqua per raffreddare l'elettronica di potenza e altri dispositivi elettrici richiede una complessità significativa per garantire che l'acqua non entri in contatto con l'elettronica e crei un cortocircuito. I fluidi Novec sono dielettrici e sicuri per il contatto con l'elettronica, semplificando il sistema.
I vari oli talvolta utilizzati per il trasferimento di calore nel raffreddamento mediante immersione per l'elettronica di potenza sono tutti infiammabili a una certa temperatura. Lasciano anche dei residui. I fluidi Novec non sono infiammabili, con conseguente maggiore sicurezza e non lasciano residui per una manutenzione più semplice.
La promessa di Novec è prestazioni senza compromessi. I nostri ingegneri hanno sviluppato appositamente i fluidi Novec tenendo conto della sicurezza dei lavoratori e della sostenibilità ambientale. Tali fluidi sono caratterizzati da:
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