Cold Plate è la linea di dissipatori con circolazione forzata di liquido, pensata per le applicazioni con carichi termici particolarmente elevati.

Vi sono diverse modalità costruttive che vanno dalla piastra di alluminio con tubo di rame inserito all’interno, alla formazione di piastre accoppiando più profili forati ad esecuzioni particolari, ottenute accoppiando due gusci lavorati alla macchina utensile per ricavare le canalizzazioni per il liquido refrigerante.
Tutti i dissipatori raffreddati a liquido sono testati alla pressione di 8 bar al fine di assicurare che non vi siano perdite di liquido.

 

Settori di applicazione:

  • Elettronica di potenza
  • Laser
  • Apparecchiature medicali
  • Trasporti
  • Treni
  • Apparecchiature elettroniche per uso militare
  • Radiotrasmettitori
  • Macchine per la produzione di semiconduttori
  • Gruppi di continuità

 

L’uso di dissipatori ad acqua si sta sempre più diffondendo per rispondere all’esigenza di dissipare elevate potenze in spazi contenuti e senza l’adozione di ventole con elevate portate d’aria. Infatti, l’acqua, in virtù di un calore specifico molto maggiore di quello dell’aria, risulta di gran lunga più efficace come fluido vettore nel sottrarre calore ad un corpo caldo. Una piccola pompa permette la circolazione del fluido che dovrà poi essere a sua volta raffreddato mediante uno scambiatore di calore, un dissipatore remoto raffreddato ad aria oppure mediante un gruppo frigorifero.
I dissipatori a piastre raffreddate ad acqua trovano la loro applicazione ideale tutte le volte che si è in presenza di elevate potenze e dove il carico termico è localizzato.

 

Numerosi sono i campo di impiego di questo tipo di tecnologia:

  • Elettronica di potenza
  • Gruppi di continuità
  • Apparecchiature elettromedicali
  • Apparecchiature industriali di vario genere, quali laser o macchine per la produzione di semiconduttori
  • Treni e trasporti in genere
  • Apparecchiature ad uso militare
  • Radiotrasmettitori

 

Tipologie costruttive

A. Pipe Cold Plate

Un tubo continuo in rame, alluminio o acciaio inox viene inserito all’interno di una piastra lavorata di alluminio o rame sulla quale sarà poi fissato il componente di potenza.
La peculiarità del sistema è che le forature per le viti di fissaggio non hanno vincoli rigidi né di posizione né di profondità e possono essere realizzati su entrambi i lati del dissipatore.
Vi possono essere due versioni del dissipatore, uno con tubo a vista e l’altro con tubo annegato.

B. Piastre forate

Una piastra di forte spessore viene forata in modo da creare al suo interno un percorso guidato personalizzabile per il fluido refrigerante.
I fori di servizio sull’esterno vengono poi chiusi mediante appositi tappi a vite.

C. Sistemi modulari “Flex Fluid”

Questi sistemi sono realizzabili assemblando tra loro più profili estrusi al cui interno è già presente il canale di circolazione del fluido refrigerante; in fase di montaggio vengono poi realizzati i fori trasversali necessari per definire il percorso del fluido refrigerante.
I vantaggi sono una ampia possibilità di personalizzazione a costi minori in quanto realizzata con componentistica standard e di scambiatori di peso complessivamente inferiore a quelli realizzati da piastra piena.
Le uniche limitazioni sono date dall’altezza del profilo e dal passo del modulo base.

 

Modello 1

Il sistema è flessibile perché permette di ottenere da dimensioni piccole a dimensioni fino a 600 x 600 mm.
Su richiesta, il circuito a fluido può essere sviluppato in modi diversi. Il sistema è composto da tubi di alluminio assemblati con una pressa.
La tensione é assicurata dagli o-ring e dalla pressione esercitata.

 

Dati tecnici:

  • temperatura dell’acqua interna: 45°C
  • Max. temperatura della Cold Plate: 70°C
  • Entrata e uscita max dell’acqua: 7°C
  • Flusso dell’acqua: 10 l/m
  • Rth=0,005°C/W
  • Pressione d’esercizio = 0,7 bar
  • Potenza dissipata: 5000 W

 


Modello 2

Il sistema è flessibile perché permette di ottenere da dimensioni piccole a dimensioni fino a 600 x 600 mm.
Su richiesta, il circuito a fluido può essere sviluppato in modi diversi.
Il sistema è composto da tubi di alluminio assemblati con una pressa.
La tensione é assicurata dagli o-ring e dalla pressione esercitata.

 

 

Dati tecnici:

  • Temperatura dell’acqua interna: 45°C
  • Max. temperatura della Cold Plate: 70°C
  • Entrata e uscita max dell’acqua: 7°C
  • Flusso dell’acqua: 10 l/m
  • Rth=0,015°C/W
  • Pressione d’esercizio = 0,16 bar
  • Potenza dissipata: 1600 W

 


Modello 3

Il sistema è flessibile perché permette di ottenere da dimensioni piccole a dimensioni fino a 600 x 600 mm.
Su richiesta, il circuito a fluido può essere sviluppato in modi diversi.
Il sistema è composto da tubi di alluminio assemblati con una pressa.
La tensione é assicurata dagli o-ring e dalla pressione esercitata.

 

Dati tecnici:

  • Temperatura dell’acqua interna: 45°C
  • Max. temperatura della Cold Plate: 70°C
  • Entrata e uscita max dell’acqua: 7°C
  • Flusso dell’acqua: 10 l/m
  • Rth=0,069°C/W
  • Pressione d’esercizio = 0,24 bar
  • Potenza dissipata: 3600 W

 


 

Modello 4

Il sistema è flessibile perché permette di ottenere da dimensioni piccole a dimensioni fino a 600 x 600 mm.
Su richiesta, il circuito a fluido può essere sviluppato in modi diversi.
Il sistema è composto da tubi di alluminio assemblati con una pressa.
La tensione é assicurata dagli o-ring e dalla pressione esercitata.

 

Dati tecnici:

  • Temperatura dell’acqua interna: 45°C
  • Max. temperatura della Cold Plate: 70°C
  • Entrata e uscita max dell’acqua: 7°C
  • Flusso dell’acqua: 10 l/m
  • Rth=0,005°C/W
  • Pressione d’esercizio = 0,7 bar
  • Potenza dissipata: 5000 W

 

Sistemi completi di dissipazione di calore con gruppo frigo

Tutti i sistemi precedenti: Pipe Cold Plate, piastre forate, sistemi modulari Flex Fluid, possono essere accoppiati con gruppi frigoriferi proposti.

Il costo dell’energia sta salendo di anno in anno, il riscaldamento globale minaccia l’ecosistema e spesso siamo costretti a dissipare il calore prodotto da grandi dispositivi elettronici.
Negli edifici industriali o adibiti al terziario, sono presenti dispositivi elettronici di grande potenza o CED, raffreddati da gruppi frigoriferi che disperdono il calore nell’atmosfera. I grandi apparati elettronici possono essere una soluzione e non un problema, possono essere infatti utilizzati come sorgente di energia termica. Se abbinati a dissipatori di calore ad acqua, speciali gruppi frigoriferi reversibili possono sottrarre calore dai dispositivi elettronici ed usarlo per riscaldare l’edificio o per produrre Acqua Calda Sanitaria; quando le richieste di potenza termica saranno soddisfatte, i gruppi frigoriferi studiati dissiperanno il calore in atmosfera o attraverso l’acqua di falda.

Ellediesse in collaborazione con un suo partner, ha sviluppato una speciale linea di gruppi frigoriferi polivalenti dotati di un circuito di raffreddamento principale, un circuito di recupero calore ed un circuito di smaltimento o, in alternativa, una batteria di condensazione ad aria dotata di ventilatore per dissipare il calore in aria.
L’energia recuperata può essere considerata come rinnovabile e quindi può ridurre l’impatto dell’edificio sull’ambiente; l’uso di soluzioni di questo tipo, può ad esempio sostituire l’adozione di sistemi solari termici per coprire percentuali via via crescenti del fabbisogno termico dell’edificio da fonti rinnovabili. Questa soluzione rappresenta un primo passo verso l’integrazione tra gli apparati elettronici ed industriali con il sistema edificio.

 

Alcuni dati:

  • Con 8 kW si può riscaldare un’abitazione di circa 100 m2
  • Con 20 kW si può produrre l’Acqua Calda Sanitaria necessaria per un ospedale da 80 posti letto
  • Un CED di medie dimensioni può dissipare anche 80 kW
  • Un’apparecchiatura laser di Potenza può dissipare fino a 2 kW

Non disperdiamo il calore ricicliamolo!

Perché usare una piastra di dissipazione a liquido?
Dato che un fluido può trasportare molto più calore dell’aria, i sistemi di raffreddamento che prevedono la circolazione di un fluido, risultano molto più adatti per dissipare potenze elevate rispetto ai dissipatori che sfruttano la convezione naturale o forzata. Con una piastra raffreddata a liquido, possiamo asportare potenze elevate con ingombri ridotti, senza avere la movimentazione di aria e polvere e senza alcun rumore.

E’ sicuro o esiste il rischio di bagnare il circuito elettronico? Ogni singola Cold Plate viene testata ad una pressione di 8 bar. Una perfetta tenuta viene garantita dall’uso dei migliori materiali e componenti idraulici, e dall’utilizzo di guarnizioni siliconiche, in grado di assecondare le deformazioni termiche del dissipatore senza cristallizzare.

Perché usare un gruppo frigorifero?
L’uso di un gruppo frigorifero permette di controllare la temperatura dell’acqua del circuito in modo che i componenti elettronici possano lavorare alla temperatura desiderata indipendentemente dalla temperatura esterna.

Sistemi completi per il raffreddamento ed il recupero di energia. Ellediesse, grazie ad un accordo con un produttore italiano, può offrire gruppi frigoriferi e gruppi frigoriferi polivalenti completi di pompe, accumuli inerziali e di tutti gli accessori di sicurezza. Ogni modello può essere condensato con aria o con acqua di falda. (*)
(*) Fornitura in corso di attivazione