Il raffreddamento a liquido è un sistema di dissipazione del calore che utilizza un fluido, in genere un composto a base di acqua o una miscela di acqua e additivi refrigeranti, per trasferire il calore lontano dai componenti che generano calore in un sistema.
A cosa serve il liquido di raffreddamento? Serve ad assorbire il calore e mantenerlo lontano dai componenti critici, contribuendo così a mantenere la temperatura del sistema costante e garantirne il corretto e regolare funzionamento.
Come funziona il raffreddamento a liquido
Il raffreddamento a liquido funziona mediante il trasferimento del calore dai componenti elettronici al liquido di raffreddamento, che viene poi dissipato tramite un radiatore, mantenendo così la temperatura dei dispositivi entro limiti sicuri.
Un sistema di raffreddamento a liquido è composto da diversi componenti:
- Pompa: La pompa fa circolare il liquido di raffreddamento attraverso il sistema.
- Serbatoio: Il serbatoio contiene il liquido di raffreddamento.
- Radiatore: Il radiatore dissipa il calore dal liquido di raffreddamento nell'aria ambiente.
- Tubazioni: Le tubazioni trasportano il liquido di raffreddamento tra i vari componenti del sistema.
- Coldplate: la coldplate è un dispositivo che trasferisce il calore dal componente da raffreddare al liquido di raffreddamento.
La pompa fa circolare il liquido di raffreddamento attraverso la coldplate che assorbe il calore dal componente da raffreddare. Il liquido di raffreddamento caldo viene così pompato al radiatore, il quale dissipa il calore dal liquido di raffreddamento nell'aria ambiente. Infine, il liquido di raffreddamento raffreddato viene pompato nuovamente alla coldplate.
Tipologie di liquidi di raffreddamento
Esistono diverse tipologie di sistemi per il raffreddamento a liquido, ognuna con caratteristiche e funzionalità specifiche. Ma quanti tipi di raffreddamento ci sono?
- Sistema single phase: è il sistema più generico e comune in cui il liquido utilizzato non cambia di stato (rimane liquido)
- Sistema two phase: è un sistema più complesso e migliorativo in cui il fluido passo da uno stato liquido a quello gassoso e viceversa durante il processo di dissipazione termica
- Sistemi a immersione: Questi sistemi immergono completamente i componenti da raffreddare in un liquido di raffreddamento. Offrono le migliori prestazioni in assoluto, ma sono anche i più costosi e complessi da installare.
Vantaggi del raffreddamento a liquido
A differenza del raffreddamento a liquido, il raffreddamento ad aria è un tipo di sistema di dissipazione del calore che sfrutta l'aria per raffreddare i componenti di un sistema. Questo metodo è il più semplice e comune, ed è composto da un dissipatore di calore in metallo (spesso con alette) e una o più ventole. Le ventole aspirano l'aria fresca dall'ambiente e la convogliano sul dissipatore, che a sua volta la cede all'aria calda generata dai componenti.
Tuttavia, i vantaggi offerti dal raffreddamento a liquido sono superiori rispetto a quello ad aria in termini di:
- Efficienza: Il raffreddamento a liquido è più efficiente del raffreddamento ad aria nel trasferire il calore dai componenti. L’acqua infatti risulta essere 3500 volte più efficiente dell’aria in termini di volume, di immagazzinamento e trasferimento del calore.
- Rumore: I sistemi di raffreddamento a liquido sono generalmente più silenziosi dei sistemi di raffreddamento ad aria.
- Prestazioni: Il raffreddamento a liquido consente di raggiungere temperature di esercizio più basse rispetto al raffreddamento ad aria. Questo può portare a prestazioni migliori, riducendo le emissioni di carbonio dell’85% e di risparmiare 40% di energia.
Settori applicativi
Il sistema di raffreddamento a liquido trova largo impiego in diversi settori industriali, dove la dissipazione efficiente del calore è fondamentale per garantire la funzionalità, l'affidabilità e la durata dei macchinari. Le sue capacità di dissipare elevate quantità di calore in modo preciso e controllato lo rendono una soluzione versatile e vantaggiosa per molteplici applicazioni.
Ecco alcuni dei principali settori industriali dove viene maggiormente utilizzato:
- Industria automobilistica
Viene utilizzato principalmente per il raffreddamento del motore, dei componenti elettronici e all’interno di sistemi ibridi e veicoli elettrici con l’utilizzo di batterie ed ev charger. - Industria elettronica
E’ impiegato all’interno dei data center, i quali ospitano migliaia di server che generano enormi quantità di calore. Viene utilizzato inoltre per raffreddare altri componenti elettronici di potenza come semiconduttori e inverter di potenza. Il raffreddamento pc invece, è utilizzato per raffreddare componenti nei supercomputer. - Industria manifatturiera
Il sistema di raffreddamento a liquido è utilizzato per raffreddare i macchinari durante la lavorazione di metalli e altri materiali, oppure all’interno dei sistemi di stampaggio di plastica e altri materiali. - Industria medicale
Viene usato principalmente sia per soluzioni di laser medicale, per strumenti di laboratorio che necessitino di una temperatura costante, per macchinari diagnostici come RX e risonanze magnetiche.
Elettronica
Il raffreddamento a liquido sfrutta la capacità termica superiore di un fluido rispetto all'aria per trasferire il calore dai componenti elettronici in modo più rapido e efficiente. Questo permette di mantenere temperature di esercizio più basse, aumentando la stabilità e l'affidabilità del sistema e li rende la scelta ideale per sistemi ad alta potenza come quelli utilizzati per raffreddamento pc anche per gaming, overclocking, sistemi di intelligenza artificiale e data center.
Prodotti Promatec
Sin dal 1968 Promatec è sinonimo di qualità, affidabilità e competenza nell’ambito della fluidodinamica. Il nostro catalogo dedicato al raffreddamento a liquido comprende prodotti certificati dei migliori produttori leader di mercato come: innesti rapidi, raccordi a portagomma, calzamento, tubi, check valve, degasser etc. Grazie al nostro know how e all’ampia offerta, possiamo proporre le soluzioni dedicate al raffreddamento a liquido più adatte alle esigenze dei nostri clienti. Forniamo sia i prodotti singolarmente, acquistabili anche direttamente dal nostro shop, che kit pre assemblati da noi a seguito di un progetto tecnico realizzato su misura per il cliente.
Innesti rapidi
Gli innesti rapidi vengono utilizzati per connettere / disconnettere linee di fluido. Nella scelta dei connettori per sistemi di raffreddamento è importante che l’innesto abbia un design studiato appositamente per garantire al sistema un’affidabilità maggiore nel tempo. Le varie tipologie di innesti rapidi includono:
- Valvole a faccia piana
- Terminazioni integrate
- Disconnessione con pressione dinamica
Raccordi
I raccordi vengono utilizzati per collegare in maniera fissa linee di fluido. Le tipologie di raccordi si differenziano per la modalità di fissaggio ai differenti tubi. In particolare citiamo:
- i raccordi a calzamento
- gli adattatori
- i raccordi push in
- i raccordi lock-on
Tubi
Di varie dimensioni e materiali, adibiti al trasporto di fluidi, i tubi flessibili sono l’elemento fondamentale di giunzione tra i vari componenti di un sistema fluidodinamico. In base alla condizione di utilizzo ci sono differenti tipologie di tubi come:
- tubi termoplastici
- tubi NBR
- tubi in EPDM
- tubi in silicone
Accessori
Gli accessori completano la gamma del sistema di raffreddamento a liquido ed includono:
- Adattatori
- Rubinetti o valvole a sfera
- Manifold
Il raffreddamento a liquido permette dunque di dissipare il calore all’interno di un sistema di componenti in modo efficiente, silenzioso e garantendo ottime prestazioni. Grazie al nostro team dedicato composto da figure tecniche, commerciali e design engineer, siamo in grado di proporre soluzioni anche per le applicazioni più complesse. E per offrirvi una soluzione ancora più completa, ci occupiamo del montaggio dei kit nella nostra area dedicata.
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