Penukar Panas Saluran Mikro

Microchannel, juga dikenal sebagai microchannel heat exchanger, adalah penukar panas dengan diameter setara 10-1000μm. Tabung datar penukar panas memiliki puluhan saluran aliran kecil, dan kedua ujung tabung datar dihubungkan dengan kolektor melingkar. Sebuah separator disusun pada tabung kolektor untuk memisahkan jalur aliran heat exchanger menjadi beberapa aliran.

Tipe Mode pemrosesan material Tipe
Penukar panas saluran mikro dapat dibagi menjadi penukar panas saluran mikro dan penukar panas saluran mikro skala besar sesuai dengan dimensinya.

Penukar panas saluran mikro-mikro adalah jenis penukar panas yang kompak, ringan dan efisien yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan perkembangan industri elektronik. Bentuk strukturnya meliputi penukar panas mikro aliran silang pelat dan penukar panas mikro berpori mesh sinter.
Penukar panas saluran mikro skala besar terutama digunakan dalam pendinginan industri tradisional, pemanfaatan limbah panas, AC mobil, AC rumah tangga, pemanas air pompa panas dan sebagainya. Bentuk strukturnya adalah radiator tabung aliran paralel dan radiator aliran silang tiga dimensi. Karena ukuran luarnya yang besar (hingga 1,2mx4mx25.4mm), diameter hidrolik saluran mikro berada di bawah 0.6~1mm, sehingga disebut penukar panas saluran mikro skala besar .

Bahan
Bahan yang tersedia untuk penukar panas saluran mikro mikro adalah: polimetil metakrilat, nikel, tembaga, baja tahan karat, keramik, silikon, Si3N4 dan aluminium. Kinerja perpindahan panas per satuan volume penukar panas saluran mikro yang menggunakan bahan nikel lebih dari 5 kali lebih tinggi dibandingkan bahan polimer terkait, dan kinerja perpindahan panas per satuan massa juga meningkat sebesar 50%.
Dengan menggunakan bahan tembaga, pelat logam dapat diolah menjadi saluran fluida yang kecil dan halus, ukuran sirip dan ketebalan pelat dapat dikontrol secara akurat, mencapai puluhan mikron, dan struktur aliran silang pelat dapat dibentuk dengan cara mematri, dan panas koefisien transfer dapat mencapai 45MW/(m3·K), yaitu 20 kali lipat dari penukar panas kompak tradisional.
Penggunaan silikon, Si3N4 dan bahan lainnya dapat diproduksi struktur struktur multi-layer yang lebih kompleks, melalui proses etsa anisotropik dapat menyelesaikan pemrosesan penukar panas baru, penggunaan teknologi sandwich dan penumpukan dapat diproduksi berbagai struktur dan ukuran , seperti saluran untuk struktur piramida penukar panas.

Modus pemrosesan
Dengan peningkatan teknologi pemesinan mikro, penukar panas mikro yang efisien dengan kedalaman saluran aliran mulai dari beberapa mikron hingga beberapa ratus mikron dapat diproses. Teknologi pemesinan mikro tersebut meliputi: litografi, teknologi etsa kimia, teknologi pencetakan injeksi elektrocasting litografi (LIGA), teknologi pemotongan berlian, pemotongan kawat, dan teknologi pemrosesan berkas ion. Penukar panas mikro berpori mesh sinter dibuat dengan metalurgi serbuk. Pemrosesan saluran mikro dalam skala besar sangat berbeda dengan pemrosesan saluran mikro dalam skala mikro, dan pemrosesan saluran mikro dalam skala mikro memerlukan teknologi pemrosesan dan manufaktur yang lebih efisien.

Prospek dan keuntungan aplikasi
Mikroelektronika dan bidang aplikasi lainnya
Bidang mikroelektronika mengikuti perkembangan pesat hukum Moore, dengan peningkatan berkelanjutan dalam integrasi transistor, kepadatan panas perangkat elektronik berkecepatan tinggi telah mencapai 5~10MW/m2, pembuangan panas telah menjadi "hambatan" utama dalam perkembangannya, dan penggantian perangkat penukar panas tradisional dengan penukar panas saluran mikro telah menjadi tren yang tak terelakkan. Oleh karena itu, penukar panas saluran mikro akan memiliki prospek penerapan yang luas di banyak bidang seperti dirgantara, perawatan medis modern, teknik kimia dan biologi, yang sangat bergantung pada teknologi tertanam dan komputasi kinerja tinggi.

Aplikasi AC dan pemanas air
Dengan semakin matangnya teknologi perpindahan panas saluran mikro, industri AC otomotif dan industri AC rumah (seperti Midea) telah mulai memproduksi produk terkait. Untungnya, industri pemanas air energi udara panas saat ini juga sudah mulai memasuki bidang microchannel. Pada tahun 2012, Guangdong Tongyi Electric Appliance Co., LTD., yang dikenal sebagai "pencipta energi udara", mengembangkan unit pompa panas siklus mikro. Mengumumkan keberhasilan penerapan teknologi "saluran mikro" pada industri energi udara, menandai industri pemanas air energi udara memasuki era "saluran mikro".

Keuntungan aplikasi
① Hemat energi. Penghematan energi merupakan indeks penting dari AC saat ini. Penukar panas konvensional sulit menghasilkan produk bermutu tinggi seperti standar efisiensi energi Kelas I, dan penukar panas saluran mikro akan menjadi pilihan terbaik untuk memecahkan masalah tersebut.
② Kinerja perpindahan panas yang sangat baik. Dalam AC rumah tangga, ketika ukuran saluran aliran kurang dari 3mm, hukum perpindahan panas aliran dua fase gas-cair dan perubahan fasa akan berbeda dari ukuran konvensional yang lebih besar, semakin kecil saluran, semakin jelas efek ukuran ini. Ketika diameter bagian dalam tabung sekecil 0.5~1mm, koefisien perpindahan panas konvektif dapat ditingkatkan sebesar 50%~100%. Dengan menerapkan teknologi perpindahan panas yang ditingkatkan ini pada penukar panas AC, diharapkan perpindahan panas penukar panas AC dapat ditingkatkan secara efektif dan penghematan energi air dapat ditingkatkan dengan mengubah struktur, proses, dan meningkatkan langkah-langkah perpindahan panas secara tepat pada penukar panas AC. sisi udara
Ya.
③ Potensi promosi. Teknologi penukar panas saluran mikro juga berpotensi untuk mempromosikan pemanas air energi udara di bidang manufaktur AC, yang dapat sangat meningkatkan daya saing produk dan pembangunan berkelanjutan perusahaan.

Dibandingkan dengan penukar panas konvensional, penukar panas saluran mikro tidak hanya berukuran kecil, memiliki koefisien perpindahan panas yang besar, efisiensi perpindahan panas yang tinggi, dan dapat memenuhi standar efisiensi energi yang lebih tinggi, namun juga memiliki kinerja tekanan yang sangat baik, dapat berupa CO2 sebagai pendingin medium kerja, sejalan dengan persyaratan perlindungan lingkungan, telah menarik perhatian luas dari akademisi dan industri di dalam dan luar negeri. Teknologi utama penukar panas saluran mikro - metode produksi tabung aliran paralel saluran mikro secara bertahap telah matang di Tiongkok, yang memungkinkan penggunaan penukar panas saluran mikro dalam skala besar.