Analýza metódy odvodu tepla výkonovo-elektronických zariadení

May 23, 2022

Zanechajte správu

Spoľahlivosť výkonných elektronických výrobkov má veľa spoločného s teplotou zariadenia. Zariadenie s ultra nízkou teplotou pracuje ultraspoľahlivo. V priemysle existuje "pravidlo desiatich" a "pravidlo šiestich", to znamená, že zakaždým, keď teplota zariadenia klesne o desať alebo šesť stupňov, životnosť sa zvyšuje. Zdvojnásobenie, či už je to "pravidlo desiatich stupňov" alebo "pravidlo šiestich stupňov", aj keď neexistuje jasný a prísny teoretický dôkaz, inžinierske skúsenosti môžu plne preukázať, že existuje úzky vzťah medzi teplotou zariadenia a životnosťou zariadenia.


Prevádzka elektronických výrobkov vytvára prúd a samotné zariadenie produkuje stratu, čo vedie k teplu a teplota zariadenia stúpa. Aby sa zabezpečila spoľahlivá prevádzka, je potrebné znížiť teplotu zariadenia a prijať rôzne metódy, optimalizovať ovládanie a znížiť frekvenciu prepínania. Dôležitejším aspektom je odvod tepla, ktorý rýchlo odvádza teplo a znižuje teplotu zariadenia. Tento článok sa zameriava na otázky týkajúce sa metód chladenia.


Teplo zariadenia sa vykonáva zvnútra von. Rovnako ako ľudia, musí sa ochladiť, keď je horúco, inak sa vyskytnú problémy, ako je úpal alebo ešte vážnejšie problémy. To isté platí aj pre vybavenie. .


Existuje niekoľko bežných spôsobov, ako rozptýliť teplo: prirodzené chladenie, nútené chladenie vzduchom, chladenie klimatizáciou, chladenie vzduchom a vodou a chladenie čistou vodou.


Samozahrievanie chladenia je vhodné pre zariadenia s nízkym výkonom v niektorých potrebných prípadoch. Ak vysoko výkonné zariadenie prijme metódu samozahrievania chladenia, aby sa zabezpečila spoľahlivá prevádzka zariadenia, kapacita zariadenia musí byť mnohonásobne vyššia ako požadovaný výkon a náklady a objem sú veľmi vysoké. Je obrovský a veľmi neekonomický, takže sa vo všeobecnosti nepoužíva.


Metóda núteného chladenia vzduchom: to znamená chladenie vetraním, rovnako ako fúkanie ventilátora na chladenie v lete, je to relatívne ekonomická metóda, ale existuje aj veľa problémov a preventívnych opatrení, ktoré budú podrobne vysvetlené neskôr.


Chladenie klimatizácie: má používať klimatizáciu na chladenie tepla generovaného zariadením a zníženie teploty okolia, ktorá sa vo všeobecnosti používa v spojení s chladením vzduchom.


Chladenie vzduchom a vodou: to znamená, že ventilátor a zariadenie na chladenie vodou spolupracujú na ochladení. Ventilátor vytiahne teplo zariadenia, ochladí ho vodou chladeným výmenníkom tepla a potom fúka studený vzduch do zariadenia na chladenie zariadenia, čo je relatívne ekonomické.


Chladenie čistou vodou: to znamená, že zariadenie priamo prijíma vodné chladenie namiesto chladenia ventilátora. Radiátor zariadenia je radiátor na chladenie vodou a cirkulácia vody sa používa na odvod tepla. Proces je pomerne komplikovaný a náklady sú najvyššie.


Nasledujúce prináša hlavne výhody a nevýhody chladenia vzduchom (vrátane klimatizácie), chladenia vzduchom a vodou a chladenia vodou a udržiavacie opatrenia na použitie.


1 Chladenie klimatizácie


Musí to byť uzavretý priestor. Rovnako ako naša kancelária, otváranie okna a zapínanie klimatizácie nie je efektívne. Okrem toho musí byť priestor vhodný, ani príliš veľký, ani príliš malý. Ak je príliš veľký, chladiaci účinok nie je dobrý a vyžaduje veľa klimatizačných jednotiek a energia sa plytvá; ak je príliš malý, chladiaci účinok nie je dobrý, ale teplo generované zariadením nestačí na čerpanie tepla, čo spôsobuje zvýšenie vnútornej teploty zariadenia. Princíp veľkosti miestnosti spočíva v tom, že vpredu, vzadu, vľavo a vpravo od zariadenia sú 2 metre priestoru a v hornej časti je vhodných 1,5 metra. Podľa výroby tepla rôznych zariadení sa vyberie primeraný počet klimatizačných jednotiek. Okrem toho musí existovať aspoň jedna náhradná súprava v prípade poškodenia klimatizácie a nedostatočné chladenie, čo vedie k poruche zariadenia.


2 Metóda chladenia vzduchom a vodou


Chladenie vzduchovou vodou je podobné chladeniu klimatizáciou. Miestnosť musí byť tiež utesnená. Teplo generované zariadením sa čerpá cez vzduchové potrubie. Po ochladení horúceho vzduchu vodou chladeným výmenníkom tepla sa vyfúkne do miestnosti, aby sa cirkulujúcim chladením ochladila teplota zariadenia. Pre chladenie vzduchom a vodou je potrebné venovať pozornosť dostatočnému objemu vzduchového potrubia, čo najmenšiemu odporu vetra a nezachytávať vietor, aby sa zabránilo vyčerpaniu horúceho vzduchu. Okrem toho musí byť priestor vhodný.


Chladenie vzduchom a vodou musí mať vhodný zdroj vody, teplota vody by nemala byť vyššia ako normálna teplota a môže sa recyklovať, aby sa zabezpečilo, že zdroj vody je čistý, aby sa zabránilo korózii a škálovaniu výmenníka tepla, zabránilo úniku vody a ovplyvnil účinok výmeny tepla. Spoľahlivosť cirkulujúceho vodného čerpadla v procese používania je dôležitou otázkou. Iba ak existuje záložné čerpadlo a záložné napájanie na zabezpečenie spoľahlivosti chladiaceho systému vody, môže zabezpečiť spoľahlivosť chladiaceho účinku a spoľahlivú prevádzku zariadenia.


3 Metóda chladenia vodou


Táto metóda je pomerne komplikovaná, náklady sú relatívne vysoké a v podstate sa používa len vtedy, keď chladenie vzduchom nedokáže splniť požiadavky na odvod tepla v ultra-vysoko výkonných zariadeniach alebo keď je potrebné pracovať v uzavretom priestore vonku.


Táto metóda chladenia vodou je čistou metódou chladenia vodou, ktorá sa veľmi líši od vyššie uvedenej metódy chladenia vzduchom a vodou. Chladenie vzduchom a vodou sa v skutočnosti spolieha na ventilátory, aby rozptýlili teplo. V tomto čase je vodné chladenie ekvivalentné úlohe klimatizačných jednotiek, zatiaľ čo chladenie čistou vodou nemá ventilátory na rozptýlenie tepla. Systém chladenia vodou je priamo navrhnutý v zariadení. Ohrievače, výmenníky tepla vo vode a vzduchu používajú ventilátory na chladenie cirkulujúcej vody a zníženie teploty vody. Vyššie uvedené chladenie vzduchom a vodou je chladenie vzduchu vodou a zníženie teploty vzduchu.


Proces chladenia čistou vodou je zložitý a vyžaduje vysoké požiadavky. Voda musí používať čistú vodu, aby zabezpečila čistotu, žiadne škálovanie, deionizáciu, nízku elektrickú vodivosť a zabezpečila izolačný výkon. Teplota vody by sa mala primerane regulovať a nemala by sa vytvárať kondenzácia. Voda musí byť chránená pred zamrznutím, aby sa zabránilo zamrznutiu potrubí v zime, keď je zariadenie mimo prevádzky. Táto metóda chladenia má lepší aplikačný účinok v produktoch s ultra vysokým výkonom a nákladový výkon je relatívne vysoký. Používatelia musia mať určité zručnosti v údržbe. Zvyčajne venujte pozornosť pozorovaniu, či dochádza k úniku vody, presakovaniu atď. Pri dopĺňaní vody by sa mala pridať nemrznúca zmes v rovnakom pomere.


4 Metóda chladenia vzduchom


Vo väčšine pracovných podmienok stále dominuje nútené chladenie vzduchom. Nasledujúce prináša hlavne niektoré problémy pri aplikácii núteného chladenia vzduchom, aby sa zabránilo jeho použitiu, aby sa zabránilo situácii zlého odvodu tepla. Ak sa na klimatizáciu nepoužíva nútené chladenie vzduchom, vzduchové potrubie sa použije na vypúšťanie horúceho vzduchu vonku na zníženie teploty v miestnosti a teploty vstupného vzduchu. Existuje niekoľko otázok, ktoré si treba uvedomiť týmto spôsobom:


(1) Prívod vzduchu by mal byť dostatočný a väčší ako plocha výstupu vzduchu. Budú existovať rôzne požiadavky podľa výhrevnosti zariadenia. Miestnosť by mala byť navrhnutá striktne podľa príslušných údajov poskytnutých výrobcom zariadenia. Keďže prívod vzduchu musí pridať filtračnú bavlnu, aby sa zabránilo vniknutiu prachu, musí sa vypočítať podľa efektívnej vetracej plochy podľa situácie filtračnej bavlny a filtračná bavlna by sa mala včas vyčistiť, aby sa zabránilo upchatiu.


(2) Výstup vzduchu by mal byť o niečo nižší ako výstup vzduchu zariadenia, to znamená, že vzduchové potrubie by malo byť naklonené smerom nadol a mal by sa pridať lakeť, aby sa zabránilo vlievaniu dažďovej vody do zariadenia, a do výstupu by sa mala pridať ochranná sieť, aby sa zabránilo vstupu malých zvierat a spôsobeniu nehôd.


(3) Konštrukcia vzduchového potrubia je veľmi dôležitá, čo v mnohých prípadoch závisí od umiestnenia zariadenia. Tu je používateľ upozornený, že ak chce použiť metódu vyčerpania vzduchu z vonkajšej strany vzduchového potrubia, mal by naplánovať umiestnenie zariadenia na začiatku návrhu. dýchacích ciest. Výstup vzduchu zariadenia by nemal smerovať k lúčom, stĺpom atď. Zariadenie by nemalo byť príliš ďaleko od vonkajšieho výtoku (ako je stena), vzduchové potrubie je príliš dlhé a odpor vetra je veľký, čo nevedie k vonkajšiemu výfukovému vzduchu a ľahký vietor v hniezde ovplyvní odvod tepla.


(4) Vzduchové potrubie by nemalo mať veľký odpor voči vetru. Príliš veľa zákrut alebo príliš ostré zákruty spôsobia veľkú odolnosť voči vetru a vietor povedie k zlému odvodu tepla. Najlepšie je otočiť sa pod uhlom 45 stupňov a pokúsiť sa vyhnúť priamemu otáčaniu v uhle 90 stupňov.


(5) Problémy, ktoré sú náchylné na výskyt na mieste


(1) Bez klimatizácie, bez vzduchového potrubia, uzavretá miestnosť, malý priestor, vysoká vnútorná teplota.


(2) Existuje vzduchové potrubie, ale je tam len vzduch, ale žiadny vzduch, negatívny tlak je veľký a nie je dostatočný objem vzduchu na odvádzanie tepla, čo vedie k vysokej teplote zariadenia.


(3) Vstup je príliš malý, takmer nie, negatívny tlak je tiež veľký a účinok odvodu tepla je slabý.


5 Zhrnutie


Priemyselné areály sú vo všeobecnosti špinavé, s veľkým množstvom prachu a v niektorých prípadoch je stále vodivý prach, čo ovplyvňuje spoľahlivosť elektrických zariadení. Preto sa odporúča, aby používatelia prijali systém chladenia vzduchom a vodou z aspektov hospodárnosti a spoľahlivosti. Môže nielen urobiť miestnosť vzduchotesnou a zabrániť vniknutiu prachu, ale má aj lepší chladiaci účinok na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky zariadenia a nákladový výkon je vysoký. Spoľahlivosť elektrických zariadení je nepriamo úmerná teplote, čím nižšia je teplota, tým vyššia je spoľahlivosť a naopak, čím vyššia je teplota, tým nižšia je spoľahlivosť. Pre spoľahlivú prevádzku zariadenia je potrebné venovať pozornosť výberu a implementácii chladiacej schémy