최신 전기화 추세로 인해 제품에 더 강력하고 컴팩트한 전기 부품이 포함됨에 따라 성능, 신뢰성 및 수명을 유지하거나 개선하기 위한 추가적인 열 관리 문제가 발생합니다. 제품 설계자와 제조업체는 이러한 장치가 효율적으로 작동하고 시간이 지나도 안정적으로 유지되도록 최적화된 열원 온도를 유지해야 합니다. 장치 온도를 최적화하는 한 가지 방법은 효과적인 열 관리입니다.
열 관리란?
열 관리 는 효율적이고 안전한 작동을 보장하기 위해 시스템 내의 열을 관리하는 프로세스입니다. 열 관리는 전도, 대류 및 복사를 활용하는 기술을 설계하고 구현함으로써 과도한 열을 제거하거나 발산하여 장치 또는 시스템 온도를 조절하는 데 도움이 됩니다.
열 관리는 전자 장치, 차량, 발전소, 이미징 시스템 및 고성능 컴퓨팅 시스템을 포함한 많은 장치 및 시스템 유형에 필수적입니다. 적절한 열 관리가 없으면 이러한 장치가 과열되어 성능이 저하되고 수명이 단축되며 구성 요소가 손상될 수 있습니다.
방열판, 팬, 액체 냉각 시스템 및 열 인터페이스 재료와 같은 효과적인 열 관리 기술을 통해 장치 및 시스템이 안전하게 작동하고 최상의 성능을 발휘하며 수명을 연장할 수 있습니다.
열 관리 기법
대부분의 시스템은 열 관리 기술의 조합을 사용하므로 이러한 솔루션은 시스템에서 사용되는 기본 냉각 방법에 따라 분류됩니다. 분류는 일반적으로 작동 유체와 냉각 시스템의 대류 유형을 기반으로 합니다.
공기 냉각, 액체 냉각 및 2상 냉각
열 관리 솔루션은 사용되는 작동 유체에 따라 공기 냉각, 액체 냉각 및 2상 냉각으로 분류됩니다. 공랭식이 가장 간단하고 비용 효율적인 솔루션인 경우가 많지만, 액체 냉각 및 2상 냉각 솔루션은 보다 효율적인 열 전달을 제공하고 고성능 응용 분야에 더 적합합니다.
그러나 액체 냉각 은 호환성 및 유지 관리와 관련하여 잠재적인 복잡성을 가질 수 있으며 2상 냉각 솔루션에는 증기-액체 인터페이스를 관리하기 위한 추가 설계 고려 사항이 필요할 수 있습니다. 최상의 열 관리 솔루션은 특정 응용 분야 요구 사항과 성능, 비용 및 복잡성 간의 균형에 따라 달라집니다.
전도냉각
유체를 사용하지 않는 시스템은 전도 냉각 솔루션으로 간주됩니다. 이러한 열 관리 솔루션은 재료의 열전도율에 의존하여 소스에서 열을 효과적으로 운반합니다. 대부분의 공기, 액체 및 2상 시스템은 구성 요소 내에서 일정 수준의 열전도를 갖지만 열을 이동시키기 위해 유체 이동에 더 많이 의존합니다. 자연 대류와 강제 대류
대류 유형에 따라 열 관리 솔루션은 자연 대류(수동 솔루션) 또는 강제 대류(활성 솔루션)로 분류됩니다. 자연 대류는 열을 발산하기 위해 열원 주변의 공기 또는 액체의 자연스러운 흐름에 의존하며 열원과 주변 환경 간의 온도 차이로 인해 발생합니다. 반면, 강제 대류는 팬이나 송풍기, 펌프 또는 기타 기계 장치를 사용하여 열원 주위로 공기 또는 액체를 순환시켜 열 전달을 향상시키고 냉각 효율을 향상시킵니다
공랭식 및 2상 냉각은 능동 및 수동 구성을 모두 활용하지만 액체 냉각 솔루션은 주로 능동 솔루션입니다.
열 관리가 중요한 이유는 무엇입니까?
열 관리를 설계 프로세스에 통합하면 비용이 많이 드는 재설계 또는 수리를 방지할 수 있습니다. 의료, 항공 우주, 방위 및 eMobility 와 같은 산업에는 열 관리에 대한 엄격한 규제 요구 사항이 있습니다. 이러한 요구 사항을 준수하지 않으면 법적 결과, 벌금 또는 인명 손실이 발생할 수 있습니다.
비효율적인 열 관리는 에너지 소비를 증가시켜 장치의 성능과 수명에 영향을 미칠 뿐만 아니라 환경에도 부정적인 영향을 미칩니다. 이는 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅과 같은 산업의 주요 설계 초점입니다. 열 관리를 염두에 두고 장치를 설계하면 에너지 소비를 최소화하여 보다 지속 가능한 제품을 만들 수 있습니다.
터치 온도는 제품의 사용자 경험에서 중요한 요소입니다. 장치 또는 구성 요소가 너무 뜨거워서 만질 수 없는 경우 최종 사용자에게 화상이나 기타 부상의 위험이 있습니다. 이는 또한 부정적인 언론 보도, 브랜드 가치에 대한 잠재적 손상 및 기타 법적 책임으로 이어질 수 있습니다.
전반적으로 열 관리는 안정적이고 안전한 작동, 규제 요구 사항 준수, 비용 절감, 환경 지속 가능성 및 브랜드 평판을 보장하기 위해 설계 프로세스의 필수적인 부분이 되어야 합니다.
열 관리 솔루션의 Boyd 차이점
Boyd eMobility, 클라우드, 의료 등을 포함한 다양한 산업 분야에서 대규모 맞춤형 열 관리 솔루션을 설계 및 제조하는 수십 년의 경험과 전문 지식을 보유하고 있습니다. 당사의 광범위한 공급업체 네트워크, 재료 과학 경험 및 엔지니어링 전문 지식을 활용하여 고유한 요구 사항과 과제를 충족하는 포괄적인 열 관리 솔루션을 제공하십시오. 당사의 열 관리 솔루션에 대해 자세히 알아보거나 프로젝트 요구 사항에 대해 논의하려면 전문가와의 상담을 예약하십시오.