Kako osigurati da rezervisani prostor ne utiče na performanse odvođenja toplote razvodne kutije?

 

Prilikom projektovanjaKućište razvodne kutije,Naš dizajnerski tim mora uzeti u obzir nekoliko faktora kako bi se osiguralo da rezervirani prostor ne utječe na rasipanje topline.

 

Pažljivo planiramo lokaciju rezerviranog prostora da se držimo podalje od komponenata koji stvaraju toplinu i u skladu sa utvrđenim kanalima za disipaciju topline. Drugo, optimiziramo dizajn disipacije topline dodavanjem dodatnih kanala za disipaciju topline na rezervirani prostor i implementaciju inteligentnih toplotnih upravljačkih sistema. Treće, mi odaberemo odgovarajuće materijale, koristite materijale otporne na toplinu za izolaciju i odaberite materijale za kućište sa dobrom performansom topline. Konačno, izvodimo toplotne simulacije i stvarne testove za provjeru i optimizaciju dizajna kako bismo osigurali da rezervirani prostor ne ugrožava ukupnu performanse disipacije topline.

 

Sadržaj

1. Razumno planiranje rezerviranog prostora

2. Optimizacija dizajna odvođenja topline

3. Izbor materijala i obrada toplotne izolacije

4. Simulacija i testiranje

 

 

 

1. Razumno planiranje rezerviranog prostora lokacije

Držite dalje od područja koncentriranog izvora topline:

Proizvodnja topline različitih električnih komponenti urazvodna kutijajako varira. Komponente kao što su transformatori velike snage, ispravljači i otpornici velike snage će generirati mnogo topline prilikom rada i glavni su izvori topline. Prilikom planiranja rezervisanog prostora potrebno je precizno izmjeriti raspon toplinske disipacije ovih komponenti izvora topline, te dobiti njihovu raspodjelu toplinskog polja pod različitim opterećenjima putem opreme poput termovizira. Na primjer, u tipičnoj industrijskoj razvodnoj kutiji, kada je transformator velike snage u radu, temperatura unutar 15-20 cm oko njega značajno raste. Stoga, rezervirani prostor treba postaviti na rubnoj ili kutnoj poziciji najmanje 20 cm udaljen od ovih izvora topline kako bi se izbjegla prekomjerna lokalna temperatura zbog blizine izvora topline, koja utiče na mogućnost budućeg korištenja rezerviranog prostora, a također i sprječava prepreke za odvođenje toplote drugih komponenti koje normalno rade.

Pored toga, mora se uzeti u obzir i smjer raspršivanja topline i komponenti izvora toplote. Neke komponente mogu rasipati toplinu prema gore, dok drugi mogu bočno rasipati toplinu. Na primjer, neki vertikalno montirani moduli napajanja uglavnom rasuju topline prema gore. U ovom slučaju, rezervirani prostor ne smije biti daleko od izvora topline u vodoravnom smjeru, već i održavati određenu udaljenost u vertikalnom smjeru kako bi se spriječio da protok vrućeg zraka izravno utječe na rezervatov prostor.

U kombinaciji sa izgledom kanala disipacije topline:
Ključno je imati duboko razumijevanje uspostavljenog principa kanala za disipaciju topline i smjera strujanja zraka u razvodnoj kutiji. Ako razvodna kutija usvoji prirodnu konvekcijsku metodu odvođenja topline donjeg usisnog i gornjeg izlaza zraka, to se zasniva na principu podizanja vrućeg zraka i dopunjavanja hladnog zraka. U ovom trenutku, rezervisani prostor ne smije biti postavljen na ravnom kanalu ulaza i izlaza zraka, kako se ne bi blokirao protok zraka poput "prepreke". Na primjer, u maloj razvodnoj kutiji, ulaz zraka se nalazi na lijevoj strani dna, a izlaz zraka nalazi se na desnoj strani gornje, a protok zraka se diže u dijagonalnom smjeru. Rezervirani prostor se može postaviti u položaj paralelan sa kanalom za disipaciju topline, ali ne ometa protok zraka, kao što je desna ivica razvodne kutije, kako bi se osiguralo da zrak može nesmetano strujati u razvodnoj kutiji i odvoditi toplinu.

Za distributivne okvire koji koriste prisilnu ventilaciju da bi se raspršili toplinu, odnosno ubrzavaju protok zraka putem navijača i druge opreme, rezervirani prostor također bi trebao biti planiran u skladu sa vožnjom i vojnom zrakom. Na primjer, aksijalni ventilatori obično pušu zrak s jednog na drugi, a rezervirani prostor treba izbjegavati izravnu puhanje ventilatora i glavnog kanala zraka kako bi se izbjeglo da se miješaju u jednoliku distribuciju efikasnosti zraka i efikasnosti topline.

 

2. Optimizirajte dizajn odvođenja topline
Dodajte kanale za disipaciju topline:

Za rezervisani prostor veoma je potrebno projektovati dodatne kanale za odvođenje toplote. Na primjer, između rezerviranog prostora i grijaćeg elementa postavlja se vodeća ploča. Ploča za vođenje može biti izrađena od tanke aluminijske ploče ili plastičnog materijala. Njegov oblik i ugao treba da budu precizno dizajnirani prema smeru strujanja vazduha u razvodnoj kutiji i položaju rezervisanog prostora. Pomoću softvera za simulaciju CFD (računarska dinamika fluida) može se odrediti optimalni oblik i ugao ugradnje vodeće ploče kako bi se vrući zrak usmjerio da brzo teče do izlaza za zrak i izbjeglo nakupljanje vrućeg zraka u blizini rezerviranog prostora. Na primjer, ploča za vođenje je dizajnirana da bude nagnuta pod uglom od 45-stepeni, što može efikasno voditi vrući zrak koji se emituje iz grijaćeg elementa u smjeru izlaza zraka bez stvaranja vrtloga oko rezerviranog prostora.
Pored vodećeg ploča, mali otvori mogu se otvoriti na bočnom zidu ili dnu rezerviranog prostora. Veličina, broj i lokacija ovih otvora moraju se odrediti izračunom i eksperimentima. Ako je otvor premalen, cirkulacija zraka nije glatka i toplina se ne može učinkovito ukloniti; Ako je otvor prevelik, može utjecati na nivo zaštite distributivnog okvira. Generalno gledano, ukupna površina ventilatora treba odrediti na osnovu količine rezerviranog prostora i očekivane toplotne snage. Za referencu, za svaki kubični metar rezerviranog prostora može se postaviti površina od otrtača od 5-10 kvadratnih centimetara. Istovremeno, ekrani za prašinu treba ugraditi na otvorema da se spriječe prašine i ostale strane predmete da uđu u razvodni okvir i utječu na performanse električnih komponenti.

Usvojite inteligentnu kontrolu disipacije topline:
Instalacija inteligentne opreme za rasipanje toplote, kao što su inteligentni ventilatori sa kontrolom temperature, efikasno je sredstvo za postizanje preciznog odvođenja toplote. Inteligentni sistem kontrole temperature sastoji se od temperaturnih senzora, kontrolera i ventilatora. Temperaturni senzori bi trebali biti raspoređeni na različitim ključnim lokacijama u razvodnoj kutiji, posebno u blizini rezerviranog prostora, kako bi se pratile promjene temperature u realnom vremenu. Kada temperatura u razvodnoj kutiji poraste, senzor prenosi temperaturni signal na kontroler, koji automatski podešava brzinu ventilatora prema unaprijed postavljenoj temperaturi kako bi poboljšao rasipanje topline. Na primjer, kada temperatura u blizini rezerviranog prostora dostigne 40 stupnjeva, kontroler povećava brzinu ventilatora sa 1000 o/min na 1500 o/min kako bi osigurao da temperatura u ovoj oblasti ne nastavi da raste.
Pored toga, navijači varijabilnih frekvencija mogu se koristiti i za podešavanje ventilatora uopštenosti prema temperaturnim promjenama kako bi se postiglo više rafiniranije kontrolu rasipanja topline. Istovremeno, inteligentni sistem kontrole temperature integriran je sa sustavom za nadgledanje razvodne kutije, a temperaturni uvjeti i status ventilatora u razvodnoj kutiji na daljinu se na daljinu prate putem mreže, kako bi se blagovremeno otkrili potencijalne probleme sa disipacijom topline i izvršiti podešavanja.

 

3. Izbor materijala i termoizolaciona obrada

Koristite termoizolacione materijale:

Izolacijski materijali se postavljaju između rezerviranog prostora i grijaćeg elementa kako bi efikasno blokirali prijenos topline u rezervirani prostor, smanjili toplinski utjecaj na rezervirani prostor i ne utječu na ukupnu učinkovitost odvođenja topline razvodne kutije. Na primjer, izolacijska ploča od keramičkih vlakana ima dobre performanse toplinske izolacije, a njena toplotna provodljivost je samo 0.05 - 0.15W/(m・K), što može efikasno blokirati prijenos topline. Postavite izolacionu ploču od keramičkih vlakana između rezervisanog prostora i grejnog elementa kako biste formirali toplotnu barijeru. Tokom ugradnje, pazite da izolaciona ploča bude u bliskom kontaktu sa grejnim elementom i rezervisanim prostorom kako biste izbegli praznine koje izazivaju curenje toplote.

Izolacija zrakoplovske izolacije je također odličan toplotni izolacijski materijal s izuzetno niskom toplinskom provodljivošću i dobru fleksibilnost. Izolacija aviona može se omotati oko grijaćeg elementa ili prekrivena unutrašnjom zidom rezerviranog prostora za dodatno poboljšanje efekta toplinske izolacije. Prilikom odabira izolacijskog materijala, čimbenici poput otpornosti na požar, otpornost na koroziju i servisni vijek trebaju se također smatrati da se izolacijski materijali nastave igrati ulogu tokom dugoročnog rada razvodne kutije.

Materijali s ljuskinom sa dobrom performansama disipacije topline:
Odaberite materijal kućišta razvodne kutije s dobrim performansama odvođenja topline, kao što je aluminijska legura. Aluminijska legura ima visoku toplinsku provodljivost, općenito između 180-230W/(m・K), koja može brzo prenijeti toplinu unutar razvodne kutije na površinu kućišta i raspršiti je. U poređenju sa tradicionalnim čeličnim školjkama, efikasnost odvođenja toplote školjki od legure aluminijuma može se povećati za 30%-50%. Čak i ako postoji rezerviran prostor, dobre performanse odvođenja topline mogu pomoći u održavanju niže temperature unutar kutije i osigurati ukupni učinak odvođenja topline.

Prilikom odabira materijala od legure aluminija odaberite odgovarajući model aluminija u skladu sa okruženjem upotrebe i budžetu razvodne kutije. Na primjer, 6061 legura aluminija ima dobre sveobuhvatne performanse, visoku čvrstoću, dobru otpornost na koroziju i pogodna je za većinu industrijskih i civilnih kutija; Za neke razvodne kutije koje se koriste u oštrim okruženjima, poput morske ili hemijske stranice, može se odabrati 5052 aluminijumske legure, što ima bolju otpornost na koroziju. Istovremeno, aluminijska legura školjka može biti podvrgnuta površinskom tretmanu, poput anodizirajućeg tretmana, koji ne samo poboljšavaju otpornost na koroziju školjke, već i povećava područje disipacije topline, dodatno poboljšanje performansi topline.

 

4. Simulacija i testiranje

Analiza termičke simulacije:

Tokom faze dizajna, ključno je koristiti profesionalni softver za termičku simulaciju za provođenje termičke analize u razvodnoj kutiji. Trenutno se obično koristi termalni simulacijski softver, flotherm tečno, flotherm itd. Uspostavljanjem trodimenzionalnog modela razvodne kutije, parametara unosa, poput metode grijanja, materijala za električne komponente, utjecaj rezervisanog Simulirani su prostor na performansama disipacije topline u različitim radnim uvjetima. Na primjer, tijekom postupka simulacije mogu se postaviti različiti uvjeti opterećenja kako bi simulirali grijanje električnih komponenti pod punim opterećenjem, pola tereta itd. I promatrajte raspodjelu temperature.

Podešavanjem parametara položaja, veličine i topline rezerviranog prostora, poput promjene oblika vodilice, položaj i veličinu otvora, itd., Izvodi se višestruki analize simulacije. Tijekom simulacijskog procesa, temperatulovne oblake i strujanje zraka mogu se generirati za intuitivno prikazivanje protoka temperature i protoka zraka u razvodnoj kutiji, pomažući dizajnerima da precizno prosuđuju utjecaj rezerviranog prostora na performanse topline i vrši ciljanu optimizaciju. Na primjer, kroz kartu Temperaturne oblake, ustanovljeno je da je temperatura u uglu rezerviranog prostora previsoka, koja se može riješiti podešavanjem položaja otvora ili dodavanjem izolacijskih materijala.

Stvarna provjera testa:
Izrada prototipa za distribuciju i testiranje performansi topline u stvarnim radnim uvjetima ključni su koraci u provjeri dizajna. Simulirajte različite moguće uvjete grijanja električnih komponenti, poput simuliranja grijanja električnih komponenti različitih ovlasti podešavanjem otpornosti na opterećenje i mjeriti temperaturu svakog područja u razvodnoj kutiji, uključujući rezervirani prostor. Upotrijebite visoko precizni senzore temperature da biste ravnomjerno dogovorili više mjernih točaka u razvodnoj kutiji kako biste osigurali da se podaci o temperaturi mogu tačno dobijeni.

Prema rezultatima ispitivanja, optimizirajte dizajn. Ako se utvrdi da je temperatura rezerviranog prostora previsoka, kanal za disipaciju topline može se dalje poboljšati, poput povećanja veličine ventilatora, podešavanje ugla vodeće ploče itd.; ili podešavanje položaja izolacionog materijala za poboljšanje efekta izolacije. Istovremeno se može testirati i performanse disipacije topline pod različitim temperaturama okoline u okviru različitih temperatura okoline. Kroz stvarnu provjeru testiranja, plan dizajna kontinuirano se optimizira kako bi se osiguralo da se performanse rasipanja topline formalnog proizvoda negativno utječu na rezervirani prostor.