Come garantire che lo spazio riservato non influisca sulle prestazioni di dissipazione del calore della scatola di distribuzione?

 

Quando si progetta ilcustodia della scatola di distribuzione,Il nostro team di progettazione deve considerare diversi fattori per garantire che lo spazio riservato non influisca sulla dissipazione del calore.

 

Pianifichiamo attentamente la posizione dello spazio riservato per mantenerlo lontano da componenti che generano calore e coerente con i canali di dissipazione del calore stabiliti. In secondo luogo, ottimizziamo la progettazione della dissipazione del calore aggiungendo ulteriori canali di dissipazione del calore allo spazio riservato e implementando sistemi di controllo termico intelligenti. In terzo luogo, selezioniamo materiali adatti, utilizziamo materiali resistenti al calore per l'isolamento e selezioniamo materiali dell'involucro con buone prestazioni di dissipazione del calore. Infine, eseguiamo simulazioni termiche e test reali per verificare e ottimizzare il progetto per garantire che lo spazio riservato non comprometta le prestazioni complessive di dissipazione del calore della scatola di distribuzione.

 

Sommario

1. Pianificazione ragionevole dello spazio riservato

2. Ottimizzazione della progettazione della dissipazione del calore

3. Selezione del materiale e trattamento dell'isolamento termico

4. Simulazione e test

 

 

 

1. Pianificazione ragionevole dell'ubicazione dello spazio riservato

Tenere lontano dall'area della fonte di calore concentrata:

La generazione di calore di diversi componenti elettrici nelscatola di distribuzionevaria notevolmente. Componenti come trasformatori ad alta potenza, raddrizzatori e resistori ad alta potenza generano molto calore durante il funzionamento e sono le principali fonti di calore. Quando si pianifica lo spazio riservato, è necessario misurare accuratamente l'intervallo di dissipazione del calore di questi componenti della fonte di calore e ottenere la distribuzione del campo termico sotto carichi diversi attraverso apparecchiature come le termocamere. Ad esempio, in una tipica scatola di distribuzione industriale, quando il trasformatore ad alta potenza è in funzione, la temperatura entro 15-20 cm attorno ad esso aumenta in modo significativo. Pertanto, lo spazio riservato deve essere posizionato sul bordo o in un angolo ad almeno 20 cm di distanza da queste fonti di calore per evitare un'eccessiva temperatura locale dovuta alla vicinanza alla fonte di calore, che influisca sulla possibilità di utilizzo futuro dello spazio riservato e impedisca anche ostacoli alla dissipazione del calore di altri componenti normalmente funzionanti.

Inoltre, deve essere presa in considerazione anche la direzione di dissipazione del calore dei componenti della fonte di calore. Alcuni componenti possono dissipare il calore verso l'alto, mentre altri possono dissipare il calore lateralmente. Ad esempio, alcuni moduli di potenza montati verticalmente dissipano principalmente il calore verso l'alto. In questo caso, lo spazio riservato non dovrebbe solo essere lontano dalla fonte di calore nella direzione orizzontale, ma anche mantenere una certa distanza nella direzione verticale per impedire al flusso di aria calda di influire direttamente sullo spazio riservato.

Combinato con il layout del canale di dissipazione del calore:
È fondamentale avere una profonda comprensione del principio del canale di dissipazione del calore stabilito e della direzione del flusso d'aria della scatola di distribuzione. Se la scatola di distribuzione adotta il metodo di dissipazione del calore della convezione naturale di assunzione di aria inferiore e uscita dell'aria superiore, si basa sul principio di aumento dell'aria calda e rifornimento dell'aria fredda. Al momento, lo spazio riservato non deve essere impostato sul canale dritto dell'ingresso e dell'uscita dell'aria, in modo da non bloccare il flusso d'aria come un "blocco stradale". Ad esempio, in una piccola scatola di distribuzione, l'ingresso dell'aria si trova sul lato sinistro della parte inferiore e l'uscita dell'aria si trova sul lato destro della parte superiore e il flusso d'aria aumenta in direzione diagonale. Lo spazio riservato può essere impostato in una posizione parallela al canale di dissipazione del calore ma non ostacola il flusso d'aria, come il bordo destro della scatola di distribuzione, per garantire che l'aria possa fluire senza intoppi nella scatola di distribuzione e togliere il calore.

Per le scatole di distribuzione che utilizzano la ventilazione forzata per dissipare il calore, ovvero accelerare il flusso d'aria attraverso le ventole e altre attrezzature, lo spazio riservato dovrebbe essere pianificato anche in base alla direzione dell'aria e all'organizzazione del flusso d'aria della ventola. Ad esempio, i ventilatori assiali di solito soffiano aria da un'estremità all'altra e lo spazio riservato dovrebbe evitare il percorso di soffiaggio diretto della ventola e il canale del flusso d'aria principale per evitare di interferire con la distribuzione uniforme del flusso d'aria e l'efficienza di dissipazione del calore.

 

2. Ottimizzare il design della dissipazione del calore
Aggiungi canali di dissipazione del calore:

Per lo spazio riservato è assolutamente necessario progettare ulteriori canali di dissipazione del calore. Ad esempio, tra lo spazio riservato e l'elemento riscaldante viene posizionata una piastra guida. La piastra guida può essere realizzata in sottile lamiera di alluminio o in materiale plastico. La sua forma e l'angolo devono essere progettati con precisione in base alla direzione del flusso d'aria nella scatola di distribuzione e alla posizione dello spazio riservato. Attraverso il software di simulazione CFD (fluidodinamica computazionale), è possibile determinare la forma e l'angolo di installazione ottimali della piastra di guida per guidare l'aria calda a fluire rapidamente verso l'uscita dell'aria ed evitare l'accumulo di aria calda vicino allo spazio riservato. Ad esempio, la piastra guida è progettata per essere inclinata di un angolo di 45- gradi, che può guidare efficacemente l'aria calda emessa dall'elemento riscaldante nella direzione dell'uscita dell'aria senza formare vortici attorno allo spazio riservato.
Oltre alla piastra di guida, è possibile aprire piccole prese d'aria sulla parete laterale o sul fondo dello spazio riservato. Le dimensioni, il numero e la posizione di queste prese d'aria devono essere determinate mediante calcolo e esperimento. Se lo sfiato è troppo piccolo, la circolazione dell'aria non è liscia e il calore non può essere effettivamente rimosso; Se lo sfiato è troppo grande, può influire sul livello di protezione della scatola di distribuzione. In generale, l'area totale delle prese d'aria deve essere determinata in base al volume dello spazio riservato e alla produzione di calore prevista. Per riferimento, può essere impostata un'area di sfiato di 5-10 centimetri quadrati per ogni metro cubo di spazio riservato. Allo stesso tempo, gli schermi della polvere dovrebbero essere installati alle prese d'aria per impedire alla polvere e ad altri oggetti estranei di entrare nella scatola di distribuzione e influenzare le prestazioni dei componenti elettrici.

Adottare il controllo intelligente della dissipazione del calore:
L'installazione di apparecchiature intelligenti di dissipazione del calore, come ventilatori intelligenti controllati dalla temperatura, è un mezzo efficace per ottenere una precisa dissipazione del calore. Il sistema di controllo della temperatura intelligente è costituito da sensori di temperatura, controller e ventole. I sensori di temperatura devono essere distribuiti in varie posizioni chiave nella casella di distribuzione, in particolare vicino allo spazio riservato, per monitorare le variazioni di temperatura in tempo reale. Quando la temperatura nella casella di distribuzione aumenta, il sensore trasmette il segnale di temperatura al controller, che regola automaticamente la velocità della ventola in base alla temperatura preimpostata per migliorare la dissipazione del calore. Ad esempio, quando la temperatura vicino allo spazio riservato raggiunge i 40 gradi, il controller aumenta la velocità della ventola da 1000 giri / min a 1500 giri / min per garantire che la temperatura in questo settore non continui a salire.
Inoltre, le ventole a frequenza variabile possono essere utilizzate anche per regolare la velocità della ventola in modo continuo in base alle variazioni di temperatura per ottenere un controllo più preciso della dissipazione del calore. Allo stesso tempo, il sistema di controllo intelligente della temperatura è integrato con il sistema di monitoraggio della scatola di distribuzione e le condizioni di temperatura e lo stato operativo della ventola nella scatola di distribuzione vengono monitorati a distanza attraverso la rete, in modo da scoprire tempestivamente potenziali problemi di dissipazione del calore e apportare modifiche.

 

3. Selezione del materiale e trattamento dell'isolamento termico

Utilizzare materiali di isolamento termico:

I materiali isolanti sono installati tra lo spazio riservato e l'elemento di riscaldamento per bloccare efficacemente il trasferimento di calore nello spazio riservato, ridurre l'impatto termico sullo spazio riservato e non influiscono sulle prestazioni complessive di dissipazione del calore della scatola di distribuzione. Ad esempio, la scheda isolante in fibra ceramica ha buone prestazioni di isolamento termico e la sua conducibilità termica è bassa quanto 0. 05 - 0. 15w/(m ・ k), che può effettivamente bloccare il trasferimento di calore. Installare la scheda isolante in fibra ceramica tra lo spazio riservato e l'elemento di riscaldamento per formare una barriera termica. Durante l'installazione, assicurarsi che la scheda di isolamento sia a stretto contatto con l'elemento di riscaldamento e lo spazio riservato per evitare lacune che causano perdite di calore.

Il feltro isolante Aerogel è anche un eccellente materiale isolante termico con conduttività termica estremamente bassa e buona flessibilità. Il feltro isolante Aerogel può essere avvolto attorno all'elemento riscaldante o ricoperto sulla parete interna dello spazio riservato per migliorare ulteriormente l'effetto di isolamento termico. Quando si scelgono i materiali isolanti, si dovrebbero considerare anche fattori come la resistenza al fuoco, la resistenza alla corrosione e la durata di servizio per garantire che i materiali isolanti possano continuare a svolgere un ruolo durante il funzionamento a lungo termine della scatola di distribuzione.

Materiali del guscio con buone prestazioni di dissipazione del calore:
Scegli un materiale a guscio di scatola di distribuzione con buone prestazioni di dissipazione del calore, come la lega di alluminio. La lega di alluminio ha un'alta conduttività termica, generalmente tra 180-230 W/(M ・ K), che può trasferire rapidamente il calore all'interno della scatola di distribuzione sulla superficie del guscio e dissiparlo. Rispetto ai tradizionali gusci di acciaio, l'efficienza di dissipazione del calore dei gusci in lega di alluminio può essere aumentata del 30%-50%. Anche se c'è spazio riservato, le buone prestazioni di dissipazione del calore del guscio possono aiutare a mantenere una temperatura più bassa all'interno della scatola e garantire l'effetto complessivo di dissipazione del calore.

Quando si seleziona materiali in lega di alluminio, scegli il modello in lega di alluminio appropriato in base all'ambiente di utilizzo e al budget della casella di distribuzione. Ad esempio, la lega di alluminio 6061 ha buone prestazioni complete, alta resistenza, buona resistenza alla corrosione ed è adatto alla maggior parte delle scatole di distribuzione industriale e civile; Per alcune scatole di distribuzione utilizzate in ambienti difficili, come siti di mare o chimici, è possibile selezionare la lega di alluminio 5052, che ha una migliore resistenza alla corrosione. Allo stesso tempo, il guscio in lega di alluminio può anche essere sottoposto a un trattamento superficiale, come il trattamento anodizzante, che non solo può migliorare la resistenza alla corrosione del guscio, ma anche aumentare la sua area di dissipazione del calore, migliorando ulteriormente le prestazioni di dissipazione del calore.

 

4. Simulazione e test

Analisi della simulazione termica:

Durante la fase di progettazione, è essenziale utilizzare software di simulazione termica professionale per condurre analisi termiche nella casella di distribuzione. Attualmente, il software di simulazione termica comunemente utilizzata include ANSYS FLUENT, FLOTHERM, ecc. Stabilendo un modello tridimensionale della casella di distribuzione, inserendo parametri come la potenza di riscaldamento, il metodo di dissipazione del calore e le proprietà del materiale dei componenti elettrici, l'influenza dell'influenza riservata Viene simulato lo spazio sulle prestazioni di dissipazione del calore in diverse condizioni di lavoro. Ad esempio, durante il processo di simulazione, è possibile impostare diverse condizioni di carico per simulare il riscaldamento dei componenti elettrici a pieno carico, mezzo carico, ecc. E osservare la distribuzione della temperatura.

Regolando la posizione, le dimensioni e i parametri di progettazione della dissipazione del calore dello spazio riservato, come la modifica della forma della piastra guida, la posizione e le dimensioni delle prese d'aria, ecc. Vengono eseguite analisi di simulazione multipla per trovare la soluzione di progettazione ottimale. Durante il processo di simulazione, le mappe delle nuvole di temperatura e le linee di flusso del flusso d'aria possono essere generate per visualizzare intuitivamente la distribuzione della temperatura e il flusso del flusso d'aria nella scatola di distribuzione, aiutando i progettisti a giudicare accuratamente l'influenza dello spazio riservato sulle prestazioni della dissipazione del calore ed eseguire l'ottimizzazione mirata. Ad esempio, attraverso la mappa della nuvola di temperatura, si è scoperto che la temperatura in un angolo dello spazio riservato è troppo alta, che può essere risolta regolando la posizione delle prese d'aria o aggiungendo materiali isolanti.

Verifica del test effettivo:
Fare un prototipo di distribuzione e testare le prestazioni di dissipazione del calore in condizioni operative effettive sono i passaggi chiave per verificare la progettazione. Simulare varie possibili condizioni di riscaldamento dei componenti elettrici, come la simulazione del riscaldamento di componenti elettrici di diversi poteri regolando la resistenza al carico e misurano la temperatura di ciascuna area nella scatola di distribuzione incluso lo spazio riservato. Utilizzare sensori di temperatura ad alta precisione per disporre uniformemente più punti di misurazione nella casella di distribuzione per garantire che i dati di temperatura possano essere ottenuti accuratamente.

Secondo i risultati del test, ottimizza il design. Se si scopre che la temperatura dello spazio riservato è troppo alta, il canale di dissipazione del calore può essere ulteriormente migliorato, come aumentare le dimensioni delle prese d'aria, regolare l'angolo della piastra guida, ecc.; o regolare la posizione del materiale di isolamento per migliorare l'effetto dell'isolamento. Allo stesso tempo, le prestazioni di dissipazione del calore della casella di distribuzione a temperature ambiente diverse possono essere testate per garantire che lo spazio riservato non influenzerà le prestazioni di dissipazione del calore della casella di distribuzione in vari ambienti di uso effettivo. Attraverso la verifica effettiva del test, il piano di progettazione viene continuamente ottimizzato per garantire che le prestazioni di dissipazione del calore del prodotto formale non siano influenzate negativamente dallo spazio riservato.