Analýza způsobu odvodu tepla výkonových elektronických zařízení

May 23, 2022

Zanechat vzkaz

Spolehlivost výkonových elektronických produktů má hodně co do činění s teplotou zařízení. Ultra-nízkoteplotní zařízení funguje velmi spolehlivě. V průmyslu platí „pravidlo deseti“ a „pravidlo šesti“, to znamená, že pokaždé, když teplota zařízení klesne o deset nebo šest stupňů, životnost se prodlouží. Zdvojnásobení, ať už jde o „pravidlo deseti stupňů“ nebo „pravidlo šesti stupňů“, ačkoli neexistuje žádný jasný a rigorózní teoretický důkaz, technické zkušenosti mohou plně prokázat, že existuje úzký vztah mezi teplotou zařízení a životností zařízení.


Provoz elektronických produktů generuje proud a samotné zařízení produkuje ztráty, což vede k teplu a teplota zařízení stoupá. Pro zajištění spolehlivého provozu je nutné snížit teplotu zařízení a přijmout různé metody, optimalizovat řízení a snížit frekvenci spínání. Důležitějším aspektem je odvod tepla, který rychle odebírá teplo a snižuje teplotu zařízení. Tento článek se zaměřuje na problémy související s metodami chlazení.


Teplo zařízení je vedeno zevnitř ven. Stejně jako lidi potřebuje chladit, když je horko, jinak dojde k problémům, jako je úpal nebo ještě vážnější problémy. Totéž platí pro vybavení. .


Existuje několik běžných způsobů, jak odvádět teplo: přirozené chlazení, chlazení nuceným vzduchem, chlazení klimatizací, chlazení vzduch-voda a chlazení čistou vodou.


Samozahřívací chlazení je v některých nezbytných případech vhodné pro zařízení s nízkým výkonem. Pokud vysoce výkonné zařízení používá metodu chlazení s vlastním ohřevem, aby byl zajištěn spolehlivý provoz zařízení, musí kapacita zařízení mnohokrát převyšovat požadovaný výkon a náklady a objem jsou velmi vysoké. Je obrovský a velmi neekonomický, takže se obecně nepoužívá.


Metoda nuceného chlazení vzduchem: tedy chlazení ventilací, stejně jako foukání ventilátoru pro ochlazení v létě, je to poměrně ekonomická metoda, ale je zde také mnoho problémů a opatření, která budou podrobně vysvětlena později.


Chlazení klimatizací: je použití klimatizace k ochlazení tepla generovaného zařízením a snížení okolní teploty, obecně se používá ve spojení s chlazením vzduchem.


Chlazení vzduch-voda: to znamená, že ventilátor a zařízení pro chlazení vodou spolupracují na chlazení. Ventilátor odebírá teplo ze zařízení, ochlazuje ho vodou chlazeným výměníkem tepla a následně vhání studený vzduch do zařízení, aby zařízení ochlazoval, což je relativně ekonomické.


Chlazení čistou vodou: to znamená, že zařízení přímo využívá vodní chlazení místo chlazení ventilátorem. Radiátor zařízení je radiátor vodního chlazení a cirkulace vody slouží k odvodu tepla. Proces je poměrně komplikovaný a náklady jsou nejvyšší.


Níže jsou uvedeny především výhody a nevýhody chlazení vzduchem (včetně klimatizace), chlazení vzduch-voda a vodního chlazení a opatření pro údržbu pro použití.


1 Chlazení klimatizace


Musí to být omezený prostor. Stejně jako v naší kanceláři není ani otevírání okna a zapínání klimatizace účinné. Prostor navíc musí být vhodný, ani příliš velký, ani příliš malý. Pokud je příliš velký, chladicí účinek není dobrý a vyžaduje mnoho klimatizačních jednotek a energie se plýtvá; je-li příliš malý, chladicí účinek není dobrý, ale teplo generované zařízením nestačí k odčerpání tepla, což způsobuje zvýšení vnitřní teploty zařízení. Princip velikosti místnosti spočívá v tom, že vpředu, vzadu, vlevo a vpravo od zařízení jsou 2 metry prostoru a nahoře je vhodné 1,5 metru. Podle vývinu tepla různých zařízení se volí vhodný počet klimatizací. Navíc musí existovat alespoň jedna náhradní sada pro případ, že by se klimatizace poškodila a chlazení by bylo nedostatečné, což by mělo za následek poruchu zařízení.


2 Způsob chlazení vzduch-voda


Chlazení vzduch-voda je podobné jako chlazení klimatizace. Místnost je také potřeba utěsnit. Teplo generované zařízením je odváděno vzduchovým kanálem. Poté, co se horký vzduch ochladí vodou chlazeným výměníkem tepla, je vháněn do místnosti, aby se ochladila teplota zařízení pomocí cirkulačního chlazení. Pro chlazení vzduch-voda je nutné dbát na dostatečný objem vzduchu vzduchovodu, co nejmenší odpor větru a nezachycovat vítr, aby nedocházelo k odsávání horkého vzduchu. Kromě toho musí být prostor vhodný.


Chlazení vzduch-voda musí mít vhodný zdroj vody, teplota vody by neměla být vyšší než normální teplota a lze ji recyklovat, aby se zajistilo, že zdroj vody je čistý, aby se zabránilo korozi a usazování vodního kamene na výměníku tepla, aby se zabránilo vodě netěsnosti a ovlivňují efekt výměny tepla. Spolehlivost oběhového vodního čerpadla v procesu používání je důležitou otázkou. Pouze pokud je k dispozici záložní čerpadlo a záložní zdroj pro zajištění spolehlivosti systému vodního chlazení, může zajistit spolehlivost chladicího účinku a spolehlivý provoz zařízení.


3 Metoda vodního chlazení


Tato metoda je poměrně komplikovaná, cena je poměrně vysoká a používá se v zásadě pouze tehdy, když chlazení vzduchem nemůže splnit požadavky na odvod tepla v zařízeních s velmi vysokým výkonem nebo když je vyžadováno provozování v uzavřeném prostoru venku.


Tato metoda vodního chlazení je čistou metodou vodního chlazení, která se velmi liší od výše uvedené metody chlazení vzduch-voda. Chlazení vzduch-voda ve skutečnosti spoléhá na ventilátory, které odvádějí teplo. V této době je vodní chlazení ekvivalentní roli klimatizací, zatímco čistě vodní chlazení nemá ventilátory, které by odváděly teplo. Systém vodního chlazení je přímo navržen v zařízení. Ohřívače, výměníky tepla voda-vzduch využívají ventilátory k ochlazení cirkulující vody a snížení teploty vody. Chlazení vzduch-voda zmíněné výše má ochlazovat vzduch vodou a snižovat teplotu vzduchu.


Proces chlazení čistou vodou je složitý a vyžaduje vysoké požadavky. Voda musí používat čistou vodu, aby byla zajištěna čistota, žádné usazování vodního kamene, deionizace, nízká elektrická vodivost a zajištění izolačního výkonu. Teplota vody by měla být přiměřeně kontrolována a neměla by se tvořit kondenzace. Vodu je třeba chránit před zamrznutím, aby nedošlo k zamrznutí potrubí v zimě, když je zařízení mimo provoz. Tato metoda chlazení má lepší aplikační efekt u produktů s ultra vysokým výkonem a nákladová výkonnost je relativně vysoká. Uživatelé musí mít určité dovednosti údržby. Obvykle dávejte pozor na to, zda nedochází k úniku vody, prosakování apod. Při doplňování vody je vhodné přidávat nemrznoucí směs ve stejném poměru.


4 Způsob chlazení vzduchem


Většině pracovních podmínek stále dominuje nucené chlazení vzduchem. Následující zejména uvádí některé problémy při aplikaci nuceného chlazení vzduchem, aby se tomu zabránilo v aplikaci, aby se předešlo situaci špatného odvodu tepla. Pokud se pro klimatizaci nepoužívá nucené chlazení vzduchu, použije se vzduchové potrubí k odvodu horkého vzduchu ven, aby se snížila pokojová teplota a teplota přiváděného vzduchu. Tímto způsobem je třeba si uvědomit několik problémů:


(1) Vstup vzduchu by měl být dostatečný a větší než plocha výstupu vzduchu. Budou různé požadavky podle výhřevnosti zařízení. Místnost by měla být navržena přesně podle příslušných údajů poskytnutých výrobcem zařízení. Vzhledem k tomu, že vstup vzduchu musí přidat filtrační bavlnu, aby se zabránilo vnikání prachu, je třeba ji vypočítat podle účinné větrací plochy podle situace filtrační bavlny a filtrační bavlnu by měla být včas vyčištěna, aby se zabránilo ucpání.


(2) Výstup vzduchu by měl být o něco níže než výstup vzduchu zařízení, to znamená, že vzduchové potrubí by mělo být nakloněno dolů a mělo by být přidáno koleno, aby se zabránilo stékání dešťové vody do zařízení, a měla by být přidána ochranná síť. do zásuvky, aby se zabránilo vstupu malých zvířat a způsobení nehod.


(3) Velmi důležité je provedení vzduchového potrubí, které v mnoha případech závisí na umístění zařízení. Zde je uživatel upozorněn, že pokud chce použít způsob odsávání vzduchu z vnější strany vzduchovodu, měl by si na začátku návrhu naplánovat umístění zařízení. dýchací cesty. Výstup vzduchu ze zařízení by neměl směřovat k trámům, sloupům atd. Zařízení by nemělo být příliš daleko od venkovního výstupního otvoru (například stěny), vzduchové potrubí je příliš dlouhé a odpor větru je velký, což neprospívá vnějšímu odpadnímu vzduchu a lehký vítr do hnízda ovlivní odvod tepla.


(4) Vzduchové potrubí by nemělo mít velký odpor větru. Příliš mnoho zatáček nebo příliš ostré zatáčky způsobí velký odpor větru a vítr povede ke špatnému odvodu tepla. Nejlepší je zatočit pod úhlem 45- stupňů a pokusit se vyhnout přímé zatáčce pod úhlem 90- stupňů.


(5) Problémy, které se mohou vyskytnout na místě


①Žádná klimatizace, žádné vzduchové potrubí, uzavřená místnost, malý prostor, vysoká vnitřní teplota.


②Je zde vzduchové potrubí, ale je zde pouze vzduch ven, ale žádný vzduch dovnitř, podtlak je velký a není dostatek vzduchu k odvádění tepla, což má za následek vysokou teplotu zařízení.


③Vstup je příliš malý, téměř žádný, podtlak je také velký a efekt rozptylu tepla je špatný.


5 Shrnutí


Průmyslové areály jsou obecně špinavé, s velkým množstvím prachu a v některých případech se stále vyskytuje vodivý prach, což ovlivňuje spolehlivost elektrických zařízení. Proto se doporučuje, aby uživatelé přijali schéma chlazení vzduch-voda z hlediska hospodárnosti a spolehlivosti. Může nejen učinit místnost vzduchotěsnou a zabránit vnikání prachu, ale také má lepší chladicí účinek, aby byl zajištěn spolehlivý provoz zařízení, a nákladová výkonnost je vysoká. Spolehlivost elektrického zařízení je nepřímo úměrná teplotě, čím nižší teplota, tím vyšší spolehlivost a naopak, čím vyšší teplota, tím nižší spolehlivost. Pro spolehlivý provoz zařízení je nutné věnovat pozornost výběru a realizaci schématu chlazení