Kühlkörper aus extrudiertem Mundharmonikarohr aus Aluminium: Eine effiziente und leichte Wärmemanagementlösung
Was ist ein Kühlkörper für Mundharmonikaröhren?
Ein Mundharmonika-Röhrenkühlkörper ist ein flaches, rechteckiges Aluminiumrohr vonExtrusion. Wenn man sich den Querschnitt-ansieht, ähnelt es einer Mundharmonika mit dünnen Ober- und Unterwänden und einer Reihe vertikaler Stützen dazwischen. Daher kommt auch der Name. Man hört es vielleicht auch als poröses Flachrohr oder Mehrkanal-Aluminium-Flachrohr.
Das Rohr ist außen flach und von mehreren parallelen Kanälen durchzogen. Luft oder andere Wärmeaustauschflüssigkeiten können durch diese Kanäle strömen. Im Vergleich zu normalen Rundrohren oder massiven Metallkühlkörpern bietet das Harmonikarohr im Verhältnis zu seinem Volumen eine größere Oberfläche, was eine bessere Wärmeübertragung bedeutet. Aluminium leitet die Wärme bereits gut und das Mehrkanal-Design macht dieses Gerät sowohl leicht als auch effektiv kühlend.
So wird es hergestellt:Aluminiumextrusion
Die Hauptherstellungsmethode für Harmonikarohr-Kühlkörper istAluminium-Extrusion. Dieses Verfahren gibt es schon seit Jahrzehnten und es hat sich als zuverlässig und kostengünstig -effektiv erwiesen, insbesondere wenn Sie viele davon herstellen müssen.
So funktioniert es in einfachen Worten: Erhitzen Sie zunächst einen Aluminiumbarren auf etwa 427–496 Grad (800–925 Grad F), bis er weich, aber nicht geschmolzen ist. Drücken Sie dann das heiße Aluminium mit viel Druck durch eine speziell geformte Matrize. Die Matrize formt es in das flache Mehrlochprofil, das Sie benötigen. Mit einem Durchgang erhalten Sie die volle Rohrform. Danach schneiden Sie es einfach auf die gewünschte Länge zu. Der gesamte Prozess läuft kontinuierlich ab, es wird kaum Material verschwendet und die Matrizen halten lange. Dadurch bleiben die Kosten pro Stück niedrig, insbesondere bei höheren Stückzahlen.
Warum Aluminium?
Die meisten Harmonikarohr-Kühlkörper bestehen ausAluminiumlegierung, und dafür gibt es gute Gründe. Aluminium bietet einen optimalen Kompromiss zwischen Wärmeübertragung, Gewicht und Preis.
* Gute Wärmeleitung– Reines Aluminium leitet Wärme mit etwa 237 W/(m·K). Die übliche 3003-Legierung liegt je nach Behandlung zwischen 155 und 190 W/(m·K). Das reicht für die meisten Kühlaufgaben.
* Licht– Aluminium hat eine Dichte von etwa 2,7 g/cm³ und ist damit etwa 65 % leichter als Stahl. Ein Mundharmonikarohr aus Aluminium ist etwa 30 % leichter als ein ähnliches Teil aus herkömmlichen Metallen. Das ist eine große Sache für Akkupacks und tragbare Geräte, bei denen es auf jedes Gramm ankommt.
* Von Natur aus korrosionsbeständig– Aluminium bildet auf seiner Oberfläche von selbst eine zähe Oxidschicht. Diese Schicht schützt es vor Feuchtigkeit und allgemeinen Industrieumgebungen, sodass häufig keine zusätzlichen Beschichtungen erforderlich sind.
* Die Kosten bleiben angemessen– Aluminium ist nicht teuer und das Strangpressen ist ein gut-verstandener Prozess. Wenn Sie Tausende oder Millionen von Stücken herstellen, sind die Kosten pro-Einheit sehr niedrig.
Hauptvorteile
Alles in allem erhalten Sie mit einem Kühlkörper aus extrudiertem Mundharmonikarohr aus Aluminium Folgendes:
* Effiziente Kühlung– Die vielen Kanäle schaffen viel Oberfläche für den Wärmeaustausch. Luft oder Flüssigkeit bewegt sich parallel durch diese kleinen Kanäle, was viel besser funktioniert als ein einzelnes großes Rohr oder ein massives Metallstück. Durch die flache Form können Sie es außerdem direkt an eine Batterie oder ein elektronisches Bauteil drücken, sodass die Wärme nicht weit wandern muss.
* Leicht– Aluminium mit niedriger-Dichte und dünnen Wänden sorgen dafür, dass das Ganze sehr leicht ist. Wenn das Gewicht in Ihrem Design eine starke Einschränkung darstellt, ist dies ein guter Kandidat.
* Gute Korrosionsbeständigkeit– Dieser natürliche Oxidfilm erledigt den Job. In den meisten Fällen ist keine zusätzliche Beschichtung erforderlich.
Stark genug– Da es sich um ein in Form extrudiertes Metallstück handelt, gibt es keine Schweißverbindungen, die versagen könnten. Es hält angemessenen mechanischen Belastungen und Innendrücken stand.
* Kostengünstig-im großen Maßstab– Extrusion ist günstig, wenn Sie große Stückzahlen verarbeiten. Das Material wird effizient genutzt, die Matrizen halten lange und Ihre Stückkosten sinken mit steigender Menge schnell.
* Einfach anzupassen– Sie können Länge, Breite, Höhe, Wandstärke, Anzahl der Kanäle und sogar die Legierungssorte ändern, um sie an Ihre spezifische Anwendung anzupassen.
Wo es verwendet wird
Basierend auf der realen-Produktion und dem Feldeinsatz sind diese beiden Anwendungen die solidesten und bewährtesten für Harmonikarohr-Kühlkörper.
1. Kühlung des EV-Akkus
Dies ist heute der größte und am schnellsten wachsende Anwendungsfall. Bei Elektroautos und Hybridfahrzeugen wird der Akku beim Laden und Entladen heiß. Wenn diese Wärme nicht abgeführt wird, verringert sich die Batterielebensdauer und es kann zu Sicherheitsproblemen kommen.
Das Mundharmonikarohr sitzt normalerweise seitlich oder unter dem Batteriemodul. Das Wärmeaustauschmedium im Inneren von - kann je nach System Luft oder flüssiges Kühlmittel sein. - leitet die Wärme von der Batterie ab. Das Rohr ist dünn und flach, sodass es eng an der Batterieoberfläche anliegt, ohne viel Platz einzunehmen oder das Auto stark zu belasten. Durch die vielen Kanäle wird außerdem die Kühlung gleichmäßig verteilt, was dazu beiträgt, dass alle einzelnen Zellen ungefähr die gleiche Temperatur haben.
2. Kühlung des Energiespeichersystems (ESS).
Solar-, Wind- und andere erneuerbare Energiequellen treiben die Nachfrage nach großen Batteriespeichersystemen voran. Diese Batterien erzeugen auch Wärme, wenn sie über einen längeren Zeitraum geladen und entladen werden.
Harmonikarohr-Kühlkörper werden in ESS-Wärmemanagementsystemen eingesetzt, weil sie leicht und effizient sind und in kundenspezifischen Längen hergestellt werden können. Sie sorgen für zuverlässige Kühlung, ohne den Innenraum zu beanspruchen, was dazu beiträgt, das gesamte Speichersystem sicher und stabil zu halten.
Anpassungsoptionen
Ein großes Verkaufsargument für Mundharmonika-Röhrenkühlkörper ist, wie weit man sie optimieren kann. Die meisten Hersteller (einschließlich uns bei Awind) können Folgendes an Ihre Bedürfnisse anpassen:
* Länge– Typischerweise von einigen hundert Millimetern bis über zwei Metern. Sie teilen uns die Größe Ihres Akkupacks oder Geräts mit, wir schneiden es entsprechend zu.
* Breite und Höhe– Breite und Dicke des Flachrohrs können je nach Einbauraum und Kühlbedarf variieren.
* Wandstärke– Das Minimum liegt bei etwa 0,35 mm, der typische Bereich liegt bei 0,4–3 mm. Dünnere Wände sparen Gewicht und übertragen die Wärme schneller; Dickere Wände geben Ihnen mehr Festigkeit.
* Anzahl der Kanäle– Normalerweise 5 bis 25 Kanäle. Mehr Kanäle bedeuten mehr Oberfläche und bessere Wärmeübertragung.
* Legierungsmaterial– 3003-Aluminium ist üblich, aber wir können auch andere Qualitäten verwenden, wenn Sie eine bessere Korrosionsbeständigkeit oder höhere Festigkeit benötigen.
Abschluss
Der Kühlkörper aus extrudiertem Mundharmonikarohr aus Aluminium hat sich seinen Platz als Standardlösung für die Kühlung von Batteriepaketen und Energiespeichersystemen für Elektrofahrzeuge verdient. Es kühlt gut, wiegt nicht viel, ist korrosionsbeständig und der Extrusionsprozess hält die Kosten niedrig -, insbesondere wenn Sie viele davon benötigen.
Wenn Sie auf der Suche nach einer leichten, zuverlässigen und anpassbaren Kühllösung sind, ist der Mundharmonika-Röhrenkühlkörper auf jeden Fall einen Blick wert.
Bei Awind haben wir vielen Kunden mit maßgeschneiderten Kühlkörpern für Mundharmonikarohre - geholfen, von der Anpassung der Kanalanzahl und -abmessungen bis hin zur Auswahl der richtigen Legierung. Ganz gleich, ob Sie etwas Standardmäßiges oder vollständig auf Ihr Projekt zugeschnittenes Produkt benötigen, wir können Ihnen helfen. Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf und teilen Sie uns mit, woran Sie gerade arbeiten.
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