Vzhledem k tomu, že výpočetní výkon, hustota výkonové elektroniky, požadavky na účinnost chlazení a tepelné zatížení neustále rostou, používá se kapalinové chlazení v širším spektru zařízení.

Kapalinový chladicí systém není jen výměník tepla a chladicí kapalina. Jedná se o kompletní systém řízení kapalin zahrnující čerpadla, potrubí, tepelné výměníky, chladící desky, zásobníky, filtry, senzory, ventily a řídicí logiku..

V mnoha aplikacích je čerpadlo relativně malou součástí, ale má přímý vliv na průtok chladicí kapaliny, stabilitu tlaku, nárůst teploty, stopu systému a dlouhodobou spolehlivost.

Mikromagnetické zubové čerpadlo lze zvážit pro kapalinové chladicí okruhy, které vyžadují kompaktní instalaci, objemový průtok, řízenou cirkulaci, zadržování kapaliny s magnetickým pohonem a kompatibilitu se specializovanými chladicími kapalinami.

Tento článek vysvětluje, jak vyhodnotit mikromagnetické zubové čerpadlo pro kapalinové chlazení, včetně architektury systému, tepelných výpočtů, požadavků na tlak, kompatibility chladicí kapaliny, generování tepla čerpadla, parametrů produktu, scénářů použití a kritérií výběru techniky.

Rychlá odpověď: Lze mikromagnetické zubové čerpadlo použít pro chlazení kapalinou?

Ano, ale vhodnost závisí na skutečném provozním bodu.

Zubové mikromagnetické čerpadlo lze použít ve vybraných kapalinových chladicích systémech, pokud:

• Průtok

• Diferenční tlak

• Viskozita chladicí kapaliny

• Provozní teplota

• Kompatibilita s navlhčeným materiálem

• Vstupní podmínky

• Rychlost motoru

• Způsob ovládání

• Požadavky na nepřetržitý provoz

odpovídají designu chladicí smyčky.

Nejdůležitějším bodem je, že chladicí čerpadlo by nemělo být vybráno pouze z maximálního průtoku.

Požadovaný pracovní bod je určen tepelným zatížením a nárůstem cílové teploty spolu s hydraulickým odporem celé smyčky.

Pro kapalinové chlazení datových center ASHRAE popisuje architektury zahrnující chladicí smyčku zařízení, jednotky pro distribuci chladicí kapaliny (CDU) a technologické chladicí systémy (TCS). Jednotky CDU mohou obsahovat čerpadla, ventily, výměníky tepla, monitorování teploty/tlaku/průtoku a ovládací prvky.

1. Jak funguje systém kapalinového chlazení?

Kapalinový chladicí systém přenáší teplo z vysokoteplotní součásti do chladicí kapaliny a poté toto teplo odvádí přes tepelný výměník nebo jiný chladicí stupeň.

Zjednodušená smyčka chlazení kapalinou je:

Zdroj tepla → Chladicí deska / Tepelný výměník → Chladicí smyčka → CDU / Tepelný výměník → Odmítnutí tepla → Zpět

V závislosti na vybavení může architektura zahrnovat více kapalinových smyček.

Mezi typické součásti patří:

• Čerpadlo

• Studený talíř

• Rozdělovač

• Výměník tepla

• CDU

• Zásobník nebo expanzní objem

• Filtr

• Snímač tlaku

• Snímač teploty

• Snímač průtoku

• Regulační ventil

• Detekce netěsností

• Potrubí a rychlospojky

ASHRAE identifikuje CDU jako důležité rozhraní mezi systémy chlazení zařízení a chladicími systémy technologie. V závislosti na architektuře může chladicí kapalina technologie zahrnovat vodu, deionizovanou vodu, chladiva nebo kapaliny na bázi glykolu.

Pro AI a výpočty s vysokou hustotou popisují aktuální pokyny ASHRAE také architektury přímého chlazení kapalinou a jednotky CDU s funkcemi čerpání a řízení pro tepelné zatížení s vyšší hustotou.

2. Kde je čerpadlo umístěno v kapalinovém chladicím systému?

Role čerpadla závisí na architektuře systému.

Smyčka chlazení zařízení

Strana zařízení může zpracovávat relativně velké objemy chladiva a odvádět teplo přes chladiče, chladicí věže, suché chladiče nebo jiné zařízení pro odvádění tepla.

Čerpadlo musí být proto dimenzováno přibližně:

Vysoký průtok + ztráta tlaku v systému + energetická účinnost

To se zásadně liší od kompaktního cirkulačního okruhu na úrovni zařízení.

Technologie Systém chlazení

Technologický chladicí systém neboli TCS slouží přímo tepelné zátěži IT nebo zařízení.

V systémech přímo na čip je chladicí kapalina distribuována na studené desky spojené s vysoce výkonnými součástmi.

Čerpadlo musí udržovat požadovaný průtok přes:

Čerpadlo → Rozdělovač → Chladicí deska → Zpětné potrubí → Tepelný výměník/CDU

Zde se tlaková ztráta přes studené desky, rozdělovače, filtry a rychlospojky stává důležitou součástí výběru čerpadla.

CDU

Jednotka distribuce chladicí kapaliny může propojit okruh zařízení s chladicí smyčkou technologie.

V závislosti na designu může CDU zahrnovat:

• Výměník tepla

• Cirkulační čerpadlo

• Ventily

• Senzory

• Ovládací prvky

• Filtrace

• Komponenty pro řízení expanze nebo tlaku

Čerpadlo proto musí být vybráno jako součást kompletního hydraulického návrhu CDU , spíše než jako izolovaná součást.

3. První výpočet: Kolik je potřeba průtoku chladicí kapaliny?

Jedním z nejužitečnějších výpočtů v kapalinovém chlazení je vztah mezi tepelným zatížením, průtokem chladicí kapaliny a nárůstem teploty.

Pro jednofázovou chladicí kapalinu:

nebo pomocí objemového průtoku:

Kde:

• P = tepelná zátěž, W

• Q = objemový průtok, m³/s

• ρ = hustota chladicí kapaliny, kg/m³

• cp = měrná tepelná kapacita, J/(kg·K)

• ΔT = povolené zvýšení teploty chladicí kapaliny, K

Příklad

Předpokládejme, že chladicí smyčka odstraňuje:

50 kW

s chladicí kapalinou podobnou vodě a cílovým zvýšením teploty:

5 °C

Přibližný požadovaný průtok je:

143,5 l/min

Tento výpočet je důležitý, protože okamžitě ukazuje, proč musí dimenzování čerpadla začínat skutečným tepelným zatížením.

Malé mikročerpadlo může být vhodné pro lokální smyčku tepelného managementu, chladicí okruh kompresoru, pomocný chladicí okruh nebo kompaktní subsystém CDU, ale nemělo by být automaticky považováno za vhodné pro velkou smyčku o výkonu 50 kW.

4. Průtok nestačí: Vypočítejte diferenční tlak

Po výpočtu průtoku určete, jaký tlak musí čerpadlo generovat.

Požadovaný diferenční tlak může zahrnovat ztráty z:

• Studené talíře

• Rozdělovače

• Hadice

• Filtry

• Výměníky tepla

• Rychloupínací armatury

• Ventily

• Nadmořská výška

• Zařízení pro řízení toku

Pracovní bod čerpadla by proto měl být definován jako:

Požadovaný průtok + požadovaný diferenční tlak

Pro objemové zubové čerpadlo je zjednodušený vztah:

kde:

• Vd = zdvih na otáčku

• n = rychlost otáčení

Skutečný průtok je nižší než teoretický z důvodu vnitřního úniku nebo prokluzu.

S rostoucím diferenčním tlakem se může zvýšit vnitřní skluz a skutečný průtok se může lišit od teoretické hodnoty.

Proto:

Nevybírejte mikro zubové čerpadlo pouze z maximálního průtoku. Zkontrolujte skutečný průtok při požadovaném diferenčním tlaku a rychlosti.

Tento princip se také odráží v obecných pokynech Suofu pro výběr čerpadla.

5. Teplo čerpadla: Čerpadlo je také součástí tepelného rozpočtu

Jedním z problémů, který je u kapalinového chlazení často přehlížen, je to, že samotné čerpadlo může přivádět teplo do systému.

Elektrický příkon se nestane zcela užitečným hydraulickým výkonem.

Hydraulický výkon lze přiblížit:

kde:

• Δp = diferenční tlak čerpadla

• Q = objemový průtok

Rozdíl mezi příkonem a užitečným hydraulickým výkonem představuje ztráty spojené s motorem, magnetickou spojkou, ložisky, ozubenými koly, vnitřním kapalinovým třením, elektrickými součástmi a dalšími mechanismy.

Ne všechny tyto ztráty nutně vstupují do chladicí kapaliny; některé jsou odmítány do okolního prostředí.

Proto by pro systémové tepelné modelování měli inženýři určit:

Jak velká část ztrát čerpadla se ve skutečnosti přenáší do chladicí kapaliny?

To je užitečnější než použití univerzálního čísla 'zvýšení teploty čerpadla'.

Praktickou validační metodou je měření:

• Vstupní teplota chladicí kapaliny

• Výstupní teplota chladicí kapaliny

• Průtok

• Příkon čerpadla

• Diferenční tlak

• Teplota motoru

• Okolní teplota

za skutečného provozního stavu.

Proč na tom záleží

Pokud čerpadlo přidá několik set wattů tepla do kompaktní sekundární smyčky, musí být toto teplo nakonec odstraněno tepelným výměníkem.

Čerpadlo se tak stává součástí tepelné bilance systému , nikoli pouze zařízením pro pohyb tekutiny.

6. Proč je magnetický pohon důležitý při chlazení kapalinou

Konvenční rotační hřídel procházející skříní čerpadla vyžaduje dynamické těsnicí rozhraní.

Čerpadlo s magnetickým pohonem přenáší točivý moment přes magnetickou spojku, což umožňuje oddělení motoru a čerpané kapaliny konstrukcí čerpadla.

Tento design může:

• Odstraňte konvenční rozhraní rotační hřídelové ucpávky

• Snižte jednu potenciální cestu úniku

• Izolujte motor od čerpané kapaliny

• Podpora kompaktní integrace kapalinového systému

To může být zvláště důležité, když je chladicí kapalina:

• Drahý

• Chemicky citlivý

• Obtížné na zadržování

• Nestálý

• Citlivé k životnímu prostředí

• Používá se v systému s uzavřenou smyčkou, kde je nežádoucí kontaminace nebo únik

Magnetický pohon však neznamená, že celý chladicí systém je automaticky těsný.

Statická těsnění, O-kroužky, závitové spoje, svařované spoje, armatury, tělesa čerpadel, potrubí a výměníky tepla musí být ještě ověřeny.

7. Vlastnosti chladicí kapaliny přímo ovlivňují konstrukci čerpadla

Fráze 'kapalinové chlazení' zahrnuje velmi odlišné tekutiny.

Chladicí kapaliny na bázi vody a glykolu

Voda a směsi vody a glykolu jsou běžné v jednofázových chladicích systémech.

Mezi důležité parametry patří:

• Koncentrace glykolu

• Viskozita

• Hustota

• Specifické teplo

• Korozní vlastnosti

• Provozní teplota

• Elektrická vodivost

• Materiálová kompatibilita

Čerpadlo by mělo být hodnoceno při skutečné provozní teplotě, protože viskozita se s teplotou mění.

Dielektrické a speciální chladicí kapaliny

Specializované chladicí kapaliny mohou být použity v ponorných nebo jiných chladicích architekturách na úrovni zařízení.

U těchto kapalin by měli inženýři ověřit:

• Chemická kompatibilita

• Bobtnání elastomerů

• Kompatibilita s polymery

• Mazací schopnost

• Tlak par

• Viskozita

• Těžba materiálu

• Dlouhodobá expozice

Stejná konfigurace čerpadla by neměla být automaticky považována za kompatibilní s každou speciální chladicí kapalinou.

Chladiva a dvoufázové chlazení

Chlazení na bázi chladiva přináší další složitost.

Na vstupu čerpadla se může kapalina přiblížit podmínkám nasycení. Pokles tlaku může způsobit blikání, čímž vzniká směs plynu a kapaliny.

Tím se výrazně mění provozní prostředí čerpadla.

Návrh by proto měl vzít v úvahu:

• Saturační tlak

• Teplota kapaliny

• Vstupní tlak

• NPSH / dostupné podmínky sání

• Stahování plynu

• Dvoufázové chování

• Materiálová kompatibilita

• Podmínky spouštění

Pro aplikace s chladivem musí být výběr čerpadla ověřen s konkrétním chladivem a provozní obálkou, nikoli pouze na základě vodního výkonu.

8. Parametry mikromagnetického zubového čerpadla pro kapalinové chlazení

Řada NP společnosti Suofu pokrývá několik rozsahů zdvihu a průtoku.

Následující tabulka používá aktuálně publikovaná produktová data a měla by být považována spíše za referenční pro výběr než za garantovaný provozní bod . Skutečný výkon závisí na tlaku, rychlosti, viskozitě, teplotě, konfiguraci motoru a chladicí kapalině.

*Zveřejněné stránky produktu specifikují referenční tlakovou diferenci s vodou jako médiem. Přizpůsobené tlakové možnosti se liší podle série a konfigurace a měly by být ověřeny podle příslušné křivky výkonu.

Reprezentativní provozní vlastnosti

V závislosti na sérii zveřejněné specifikace NP zahrnují:

• Provozní rychlost: až přibližně 4 000 ot./min v uvedených konfiguracích

• Provozní teplota: přibližně -120 °C až +150 °C v příslušných konfiguracích

• Střední viskozita: do přibližně 20 000 cP na příslušných stránkách produktu

• Vstupní podtlak: přibližně -0,85 bar, v závislosti na rychlosti, na příslušných konfiguracích

• Možnosti tělesa čerpadla: SS316, Hastelloy, PEEK a přizpůsobené materiály

• Možnosti ozubení/ložisek: PEEK na uvedených konfiguracích

• Hřídel: zirkonová keramika

• Možnosti O-kroužků: FKM, EPDM, PTFE, FVMQ, CR a FFKM

• Možnosti motoru: BLDC, AC/VFD a konfigurace serva v závislosti na sérii

Tyto specifikace jsou závislé na konfiguraci a neměly by být považovány za univerzální limity řady NP.

9. Jak vybrat řadu NP pro chlazení kapalinou

Výběr by se měl řídit spíše požadovaným provozním bodem než číslem modelu.

Chlazení s malým průtokem

Pro kompaktní systémy tepelného managementu vyžadující průtoky pod přibližně 2,2 l/min nabízí řada NP42 čtyři možnosti výtlaku od 0,2 do 0,7 ml/ot.

Typické inženýrské aplikace zahrnují:

• Malé chladicí okruhy

• Laboratorní tepelné systémy

• Kompaktní chladicí zařízení

• Pomocné chladicí smyčky

• Specializované chlazení zařízení

Malý až střední průtok

Řada NP51 pokrývá NP100 až NP190 s publikovaným jmenovitým průtokem od 0–2,9 l/min do 0–6,0 l/min.

Tento rozsah lze považovat za:

• Kompaktní chladicí zařízení

• Cirkulace chlazení

• Malé subsystémy CDU

• Tepelný management zařízení

• Chlazení kompresoru

Střední průtok

Rodina NP60 zahrnuje NP240 a NP350.

NP350 má publikovaný jmenovitý průtok až 10,5 l/min s jmenovitým výtlakem 3,5 ml/ot.

Seriál lze hodnotit za:

• Středoprůtokové chladicí okruhy

• Průmyslové chlazení

• Chlazení kompresoru

• Kompaktní kapalinové chladicí zařízení

• Moduly tepelného managementu

Vyšší průtok

Rodina NP98 zahrnuje:

• NP400

• NP600

• NP900

• NP1200

• NP1700

Publikované rozsahy jmenovitého průtoku se pohybují od 12,6 l/min pro NP400 do 55 l/min pro NP1700.

Tento rozsah lze vyhodnotit u chladicích a chladicích systémů zařízení s vyšším průtokem, kde skutečný bod průtoku a tlaku spadá do oblasti výkonu čerpadla.

Velkoprůtokové průmyslové chlazení

NP2600 má jmenovitý výtlak 26 ml/ot a publikovaný jmenovitý průtok 0–65 l/min..

U této třídy čerpadel by měli inženýři věnovat zvláštní pozornost:

• Výkon motoru

• Diferenční tlak

• Viskozita chladicí kapaliny

• Tvorba tepla

• Velikost potrubí

• Pokles tlaku filtru

• Konfigurace instalace

10. Praktický kontrolní seznam pro výběr čerpadla pro chlazení kapalin

Před výběrem mikromagnetického zubového čerpadla si připravte těchto 10 parametrů.

Pro chlazení v uzavřené smyčce jsou zvláště důležité dva další parametry:

Čistota chladicí kapaliny

Kontaminace částicemi může ovlivnit malé vnitřní vůle, ozubená kola, ložiska a těsnění.

Publikované produktové stránky Suofu NP42, NP51, NP60 a NP98 doporučují vstupní filtr 400 mesh pro příslušné konfigurace. Skutečný filtr by měl být také vybrán podle tlakové ztráty, průtokové kapacity a kompatibility chladicí kapaliny.

Podmínky chodu na sucho

Schopnost chodu nasucho není u řady NP univerzální.

Například stránka produktu NP60 specifikuje omezený provoz nasucho, zatímco stránka NP98 výslovně uvádí, že se provoz nasucho nedoporučuje.

Proto:

Nikdy nepředpokládejte schopnost chodu nasucho pouze z názvu rodiny čerpadel.

11. Aplikační scénáře

11.1 Kapalinové chlazení datového centra

Při kapalinovém chlazení datových center mohou čerpadla pracovat uvnitř jednotek CDU nebo technologických chladicích systémů.

Mezi typické požadavky patří:

• Nepřetržitý provoz

• Stabilní průtok

• Řízený diferenční tlak

• Nízká instalační plocha

• Kompatibilita chladicí kapaliny

• Sledování a kontrola

• Obslužnost

ASHRAE identifikuje čerpadla, ventily, výměníky tepla a přístrojové vybavení jako součásti rozvodů kapalinového chlazení.

Zubové mikromagnetické čerpadlo je proto vhodnější pro kompaktní nebo lokalizované cirkulační úkoly než pro každou pozici čerpadla ve velkém zařízení datového centra.

11.2 Chlazení přímo na čip

Systémy přímo na čip umísťují studené desky přímo na vysoce výkonné komponenty.

Čerpadlo musí překonat hydraulický odpor:

Čerpadlo → Rozdělovač → Chladicí deska → Rozdělovač → Tepelný výměník → Zpět

Správné čerpadlo by proto mělo být vybráno s ohledem na tlakovou ztrátu studené desky a požadovaný průtok chladicí kapaliny , nikoli pouze na tepelný výkon čipu.

11.3 Subsystémy CDU

Kompaktní CDU může mít přísné požadavky na:

• Instalační rozměry

• Regulace průtoku

• Stabilita tlaku

• Kompatibilita chladicí kapaliny

• Nepřetržitý provoz

• Integrace senzoru

Čerpadlo lze vybrat podle aktuálního provozního bodu CDU.

11.4 Chlazení kompresoru s magnetickým ložiskem

Kompresory s magnetickým a vzduchovým ložiskem mohou používat vyhrazené chladicí okruhy kapaliny nebo chladiva.

Čerpadlo může potřebovat zvládnout:

• Kompaktní instalační prostor

• Kompatibilita s chladivem

• Kolísání teploty

• Tlakový rozdíl

• Nepřetržitý provoz

• Regulace s proměnnou rychlostí

Publikovaná data aplikací kompresorového chlazení Suofu zahrnují NP070/NP190 pro aplikace s nižším průtokem, NP350 pro systémy se středním průtokem a NP1700/NP2600 pro systémy s vyšším průtokem.

11.5 Průmyslové tepelné hospodářství

Mimo datová centra lze mikromagnetická zubová čerpadla hodnotit také pro:

• Chlazení výkonové elektroniky

• IGBT testování

• Tepelný management baterie

• Laboratorní chlazení

• Chladící zařízení

• Specializované procesní chlazení

• Kompaktní systémy přenosu tepla

Platí stejné technické pravidlo:

Vyberte si z kompletního provozního bodu průtok-tlak-teplota-viskozita.

12. Technický případ: Vývoj vysokorychlostního čerpadla pro aplikaci prostorového chlazení

Zdrojový materiál poskytnutý pro tento článek obsahuje inženýrský případ zahrnující vývoj vysokorychlostního chladicího čerpadla pro užitečné zatížení vesmírných počítačů.

Podle dodaných informací o projektu se konstrukce posunula za hranice konvenčních rychlostí čerpadla směrem k provoznímu rozsahu přibližně 11 000–20 000 ot./min , s kompaktní hřídelí kolem 3 mm a cílovou provozní oblastí zahrnující desítky až přibližně 100 ml/min a přibližně 1–2 MPa.

Inženýrskou výzvou nebylo pouze zvýšení rychlosti otáčení.

Problém s designem zahrnoval:

Vyšší rychlost

↓

Menší obal čerpadla

↓

Vyšší namáhání otáček hřídele

↓

Vyšší rychlostní stupeň FV zatížení

↓

Omezení materiálu a ložisek

↓

Potřeba specializovaného ověření

Tento typ aplikace vyžaduje, aby bylo čerpadlo hodnoceno jako kompletní rotační systém.

Mezi důležité položky ověření patří:

• Pevnost rotoru

• Průhyb hřídele

• Zatížení ložisek

• Opotřebení ozubených kol

• Moment magnetické spojky

• Tepelné chování motoru

• Vibrace

• Chování při spouštění

• Cyklování teploty

• Vakuum/podmínky prostředí

13. Co dělá čerpadlo na chlazení kapalin spolehlivým?

Spolehlivost není určena jedním materiálem nebo jednou specifikací.

Praktický model spolehlivosti je:

Materiálová kompatibilita

Hydraulický provozní bod

Tepelný management

Konstrukce ložisek / ozubených kol

Výběr motoru

Čistota chladicí kapaliny

Konzistence výroby

Validační testování

Čerpadlo by mělo být testováno za reprezentativních podmínek spíše než pouze při pokojové teplotě s vodou.

Smysluplná testovací matice může zahrnovat:

Pro specializované projekty je mapa výkonu P-Q mnohem užitečnější než jediné číslo maximálního toku.

14. Jaké jsou technické limity mikromagnetických zubových čerpadel?

Technicky věrohodný článek by měl také vysvětlit, kde má technologie omezení.

Zubové mikromagnetické čerpadlo nemusí být vhodné, když:

Vyžaduje se extrémně velký průtok

Požadovaný průtok může překročit praktický provozní rozsah kompaktního objemového čerpadla.

Velmi nízká tvorba částic je povinná

Tam, kde jsou limity kontaminace výjimečně přísné, je třeba pečlivě vyhodnotit záběr ozubených kol a rozhraní ložisek.

Chladicí kapalina obsahuje tvrdé částice

Abrazivní částice mohou urychlit opotřebení ozubených kol, ložisek a dalších smáčených součástí.

Kapalina je špatně charakterizována

U neznámých dielektrických kapalin, chladiv nebo speciálních chladicích kapalin by měla být před výběrem stanovena kompatibilita materiálu a viskozita.

Na vstupu čerpadla se očekává dvoufázový průtok

Blikání a strhávání plynu může výrazně změnit chování čerpadla.

Očekává se, že čerpadlo bude pracovat nasucho

Limity chodu nasucho musí být ověřeny pro přesný model a konfiguraci.

Nejedná se o slabinu jednoho konkrétního produktu. Je základní součástí výběru technických čerpadel.

15. Jak by mělo být teplo čerpadla zahrnuto do simulace chladicího systému?

U tepelného modelu oddělte tři veličiny:

1. Elektrický příkon

Napájení motoru a pohonu.

2. Hydraulická síla

3. Teplo přenesené do chladicí kapaliny

Pouze část celkové ztráty nutně vstupuje do chladicí kapaliny.

Proto místo předpokládaného univerzálního procenta tvorby tepla získejte naměřená data pod zamýšleným provozním bodem.

Užitečný záznam testu je:

Průtok + ΔP + Elektrický výkon + Vstupní teplota chladicí kapaliny + Výstupní teplota chladicí kapaliny + Teplota okolí

Vznikne tak datová sada, kterou lze přímo použít v tepelném modelu systému.

16. Nejčastější dotazy

Lze mikromagnetické zubové čerpadlo použít pro kapalinové chlazení datového centra?

Ano. Lze jej uvažovat pro vybrané chladicí okruhy, zejména kompaktní nebo lokální smyčky, kde požadovaný průtok, diferenční tlak, vlastnosti chladiva a zástavbové rozměry spadají do provozní obálky čerpadla.

Jaký průtok může poskytnout mikromagnetické zubové čerpadlo?

Publikovaná řada Suofu NP se pohybuje od přibližně 0–1,5 l/min do 0–65 l/min , v závislosti na sérii a modelu. U aplikací chlazení kapalinou musí být skutečný provozní bod určen z požadovaného průtoku, diferenčního tlaku, chladicí kapaliny a otáček čerpadla.

Jaký je maximální tlak?

Pro celou řadu NP neexistuje jediná hodnota tlaku.

Publikované produktové stránky specifikují různé hodnoty diferenčního tlaku a tlakové odolnosti podle série a konfigurace. Například stránky NP42, NP51, NP60, NP98 a NP106 publikují různé možnosti systémového tlaku. Konečný pracovní bod musí být porovnán s příslušnou modelovou křivkou.

Zvládne čerpadlo glykol?

Čerpadlo lze hodnotit pro chladicí kapaliny na bázi glykolu, ale před výběrem by měla být potvrzena přesná koncentrace glykolu, teplota, viskozita a materiálová kompatibilita.

Dokáže si magnetické zubové čerpadlo poradit s chladivem?

Pro cirkulaci chladiva lze uvažovat o vybraných konfiguracích, ale aplikace s chladivem vyžadují specifické ověření tlaku, teploty, viskozity, kompatibility materiálu, vstupních podmínek a chování plyn-kapalina.

Znamená magnetický pohon nulový únik?

Žádné čerpadlo by nemělo být popisováno jako absolutně 'nulový únik' bez definování celého systému a testovacích podmínek.

Magnetický pohon eliminuje konvenční rozhraní rotující hřídelové ucpávky, což může snížit jednu potenciální cestu úniku. Statická těsnění a vnější připojení stále vyžadují technické ověření.

Může čerpadlo běžet nasucho?

Záleží na přesné konfiguraci.

Například dokumentace NP60 společnosti Suofu specifikuje omezené podmínky provozu nasucho, zatímco dokumentace NP98 uvádí, že provoz nasucho se nedoporučuje.

Jaký je nejdůležitější parametr při výběru čerpadla kapalinového chlazení?

Neexistuje jediný parametr.

Minimální údaje o výběru by měly obsahovat:

Průtok + Diferenční tlak + Chladivo + Viskozita + Teplota + Vstupní stav + Motor/Řízení

Jak vypočítat požadovaný průtok?

Pro jednofázovou chladicí kapalinu:

Požadovaný průtok se zvyšuje, když se zvyšuje tepelná zátěž nebo se snižuje povolený nárůst teploty chladicí kapaliny.

Musí být teplo čerpadla zahrnuto do výpočtu chlazení?

Ano.

Ztráty čerpadla mohou přispívat k tepelnému zatížení chladicí smyčky. U kompaktních systémů s relativně malým výměníkem tepla to může být dostatečně významné, aby ospravedlnilo přímé měření.

Lze stejné čerpadlo použít pro vodu, glykol, chladivo a dielektrické kapaliny?

Ne automaticky.

Různé kapaliny mají různou viskozitu, hustotu, tlak par, mazivost a chemickou kompatibilitu. Konfigurace čerpadla by měla být ověřena pro konkrétní chladicí kapalinu.

17. Technická data pro výběr čerpadla

Pro projekt OEM kapalinového chlazení poskytněte následující informace:

Čím úplnější jsou tyto údaje, tím přesněji lze čerpadlo sladit s chladicím systémem.

18. Závěr

Čerpadlo kapalinového chlazení by mělo být vybráno jako součást kompletního tepelného a hydraulického systému , nikoli jako izolovaná součást.

Pro mikromagnetické zubové čerpadlo je kritický konstrukční řetězec:

Tepelné zatížení

→ Požadovaný průtok chladicí kapaliny

→ Pokles tlaku v systému

→ Provozní bod čerpadla

→ Kompatibilita chladicí kapaliny

→ Řízení motoru a rychlosti

→ Tepelná ztráta

→ Dlouhodobá validace

Řada NP společnosti Suofu poskytuje několik konfigurací výtlaku a průtoku, od modelů NP42 s malým průtokem po NP2600 s publikovaným jmenovitým rozsahem průtoku až 65 l/min.

Pro aplikace kapalinového chlazení není technickým cílem vybrat čerpadlo s největší specifikací. Je to tak, aby čerpadlo odpovídalo skutečnému provoznímu bodu průtoku-tlaku-teploty-viskozity a zároveň ověřovalo materiály, vstupní podmínky, tvorbu tepla, čistotu a nepřetržitý provoz.

Pro OEM projekt jsou nejužitečnější počáteční informace:

Chladicí kapalina + Tepelné zatížení + Průtok + Diferenční tlak + Teplota + Viskozita + Vstupní stav + Motor/Řízení

Tyto údaje umožňují vyhodnotit konfiguraci čerpadla a výkonovou křivku vůči skutečným požadavkům chladicího systému.