Fluides de refroidissement par immersion – guide de sélection
Les critères de choix d’un fluide diélectrique pour le stockage par batteries, les centres de données, les moteurs électriques et l’électronique de puissance.
Comment fonctionne le refroidissement par immersion
Dans le refroidissement par immersion, les composants sont plongés directement dans un fluide diélectrique. Le fluide isole électriquement et évacue la chaleur des cellules de batterie, des puces, des enroulements ou des semi-conducteurs de puissance. Dans les systèmes monophasiques, le fluide reste liquide et circule dans un échangeur de chaleur. Dans les systèmes diphasiques, un fluide à bas point d’ébullition s’évapore sur la surface chaude puis se condense.
Les systèmes monophasiques utilisent principalement des hydrocarbures, des esters synthétiques ou des esters naturels. Les systèmes diphasiques ont surtout recours à des fluides fluorés, de plus en plus concernés par la restriction des PFAS prévue dans l’UE.
Critères de sélection
| Critère | Pourquoi c’est important |
|---|---|
| Rigidité diélectrique | Isole les parties sous tension aux tensions du système |
| Viscosité | Détermine le transfert de chaleur et la puissance de pompage ; une faible viscosité convient aux cuves de serveurs et de batteries |
| Point d’éclair et point de feu | Sécurité incendie de l’installation |
| Compatibilité des matériaux | Joints, isolants de câbles, plastiques, adhésifs et matériaux d’interface thermique ne doivent ni gonfler, ni relarguer, ni se dégrader |
| Stabilité thermique et à l’oxydation | Longue durée de vie sans formation de boues ni d’acides |
| Point d’écoulement | Démarrage en environnement froid |
Systèmes de stockage d’énergie par batteries (BESS)
Le stockage par batteries est un élément clé des projets solaires et éoliens. Le refroidissement par immersion maintient des températures de cellules homogènes et réduit les points chauds dans les modules. La chimie des cellules, la conception des modules et les matériaux des boîtiers varient d’un projet à l’autre : le fluide doit donc être qualifié pour chaque système, y compris son comportement lors des essais de sécurité du système complet.
Centres de données
L’immersion monophasique permet des densités élevées par baie et réduit le besoin de refroidissement par air du matériel informatique. Une faible viscosité, une rigidité diélectrique élevée et une compatibilité à long terme avec les câbles, connecteurs et matériaux d’interface thermique sont déterminantes.
Moteurs électriques, électronique de puissance et roulements – IsoTec EC 68
IsoTec EC 68 est un ester de polyol synthétique (ISO VG 68) pour le refroidissement diélectrique par immersion des moteurs électriques et de l’électronique de puissance ainsi que pour la lubrification des roulements – un seul fluide au lieu de circuits de refroidissement et de lubrification séparés.
| Valeur typique | IsoTec EC 68 |
|---|---|
| Grade de viscosité | ISO VG 68 |
| Indice de viscosité | ≥ 115 |
| Point d’écoulement | −39 °C |
| Point d’éclair (COC, ASTM D92) | supérieur à 260 °C |
| Tension de claquage (IEC 60156) | supérieure à 40 kV |
| Palier de charge FZG (DIN ISO 14635-1) | ≥ 12 |
Plus d’informations sur la page IsoTec consacrée au refroidissement par immersion.
Essais en laboratoire pour votre système
Avant toute utilisation, notre laboratoire teste la compatibilité des matériaux et les propriétés du fluide avec les composants de votre système – joints, câbles, plastiques et composants de cellules ou de serveurs.
Questions fréquentes
Immersion monophasique ou diphasique ?
Les systèmes monophasiques sont plus simples et utilisent des fluides qui ne bouillent pas, comme les esters ou les hydrocarbures. Les systèmes diphasiques utilisent des fluides à bas point d’ébullition, le plus souvent fluorés.
Pourquoi utiliser des esters pour le refroidissement par immersion ?
Les esters associent une rigidité diélectrique élevée à un point d’éclair élevé et une bonne stabilité thermique. La viscosité et la compatibilité des matériaux doivent correspondre à l’application.
IsoTec EC 68 convient-il aux cuves de batteries ou de serveurs ?
IsoTec EC 68 est conçu pour les moteurs électriques, l’électronique de puissance et les roulements. Pour le stockage par batteries et les centres de données, nous sélectionnons et testons un fluide pour votre système spécifique.
Vous préparez un projet de refroidissement par immersion ?
Décrivez-nous votre système – nous sélectionnons un fluide adapté et le testons dans notre laboratoire. Nous livrons les produits IsoTec à des clients du monde entier, hors Allemagne.