Cum să vă asigurați că spațiul rezervat nu afectează performanța de disipare a căldurii a cutiei de distribuție?

 

Când proiectațiincinta cutiei de distributie,Echipa noastră de proiectare trebuie să ia în considerare mai mulți factori pentru a se asigura că spațiul rezervat nu afectează disiparea căldurii.

 

Planificăm cu atenție locația spațiului rezervat pentru a-l ține departe de componentele generatoare de căldură și în concordanță cu canalele de disipare a căldurii stabilite. În al doilea rând, optimizăm proiectarea disipării căldurii adăugând canale suplimentare de disipare a căldurii în spațiul rezervat și implementând sisteme inteligente de control termic. În al treilea rând, selectăm materiale adecvate, folosim materiale rezistente la căldură pentru izolație și selectăm materiale pentru carcase cu performanțe bune de disipare a căldurii. În cele din urmă, efectuăm simulări termice și teste efective pentru a verifica și optimiza designul pentru a ne asigura că spațiul rezervat nu compromite performanța generală de disipare a căldurii a cutiei de distribuție.

 

Cuprins

1. Planificarea rezonabilă a spațiului rezervat

2.. Optimizarea proiectării disipației de căldură

3. Selectarea materialelor și tratamentul izolației căldurii

4. Simulare și testare

 

 

 

1. Planificarea rezonabilă a locației spațiului rezervat

Țineți -vă departe de zona de sursă de căldură concentrată:

Generarea de căldură a diferitelor componente electrice înCutie de distribuțievariază foarte mult. Componentele precum transformatoarele de mare putere, redresoarele și rezistențele de mare putere vor genera multă căldură atunci când funcționează și sunt principalele surse de căldură. La planificarea spațiului rezervat, este necesar să se măsoare cu precizie intervalul de disipare a căldurii a acestor componente ale sursei de căldură și să se obțină distribuția câmpului termic al acestora sub diferite sarcini prin echipamente precum camerele termice. De exemplu, într-o cutie de distribuție industrială tipică, când transformatorul de mare putere este în funcțiune, temperatura de 15-20 cm în jurul acestuia crește semnificativ. Prin urmare, spațiul rezervat trebuie așezat la marginea sau în poziția colțului la cel puțin 20 cm distanță de aceste surse de căldură pentru a evita temperatura locală excesivă din cauza apropierii de sursa de căldură, afectând posibilitatea utilizării viitoare a spațiului rezervat și, de asemenea, împiedicând obstacole în calea disipării căldurii altor componente care funcționează normal.

În plus, trebuie luată în considerare și direcția de disipare a căldurii componentelor sursei de căldură. Unele componente pot disipa căldura în sus, în timp ce altele pot disipa căldura lateral. De exemplu, unele module de putere montate pe verticală disipează în principal căldura în sus. În acest caz, spațiul rezervat nu trebuie să fie doar departe de sursa de căldură în direcția orizontală, dar, de asemenea, să mențină o anumită distanță în direcția verticală pentru a împiedica fluxul de aer cald să afecteze direct spațiul rezervat.

Combinat cu aspectul canalului de disipare a căldurii:
Este esențial să înțelegem profund principiul canalului de disipare a căldurii stabilit și direcția fluxului de aer al casetei de distribuție. Dacă cutia de distribuție adoptă metoda de disipare a căldurii naturale a convecției de aport de aer de jos și priză de aer superior, aceasta se bazează pe principiul creșterii aerului cald și al reîncărcării aerului rece. În acest moment, spațiul rezervat nu trebuie să fie setat pe canalul drept al intrării și ieșirii aerului, pentru a nu bloca fluxul de aer ca un „blocaj rutier”. De exemplu, într -o cutie mică de distribuție, intrarea de aer este situată pe partea stângă a fundului și ieșirea de aer este situată în partea dreaptă a vârfului, iar fluxul de aer se ridică într -o direcție diagonală. Spațiul rezervat poate fi setat într -o poziție paralelă cu canalul de disipare a căldurii, dar nu împiedică fluxul de aer, cum ar fi marginea dreaptă a cutiei de distribuție, pentru a se asigura că aerul poate curge lin în caseta de distribuție și poate scoate căldura.

Pentru cutiile de distribuție care folosesc ventilația forțată pentru a disipa căldura, adică accelerează fluxul de aer prin ventilatoare și alte echipamente, spațiul rezervat trebuie, de asemenea, planificat în funcție de direcția de alimentare cu aer și de organizarea fluxului de aer a ventilatorului. De exemplu, ventilatoarele axiale sufla de obicei aer de la un capăt la altul, iar spațiul rezervat ar trebui să evite calea de suflare directă a ventilatorului și canalul principal de flux de aer pentru a evita interferarea cu distribuția uniformă a fluxului de aer și eficiența disipării căldurii.

 

2. Optimizați proiectarea disipării căldurii
Adăugați canale de disipare a căldurii:

Pentru spațiul rezervat, este foarte necesar să proiectăm canale suplimentare de disipare a căldurii. De exemplu, o placă de ghidare este setată între spațiul rezervat și elementul de încălzire. Placa de ghidare poate fi confecționată din placă subțire din aluminiu sau material plastic. Forma și unghiul său trebuie proiectate cu exactitate în funcție de direcția de curgere a aerului în cutia de distribuție și de poziția spațiului rezervat. Prin intermediul software -ului de simulare CFD (Calculator Fluid Dynamics), forma optimă și unghiul de instalare a plăcii de ghidare pot fi determinate pentru a ghida aerul cald pentru a curge rapid spre ieșirea de aer și a evita acumularea de aer cald în apropierea spațiului rezervat. De exemplu, placa de ghidare este proiectată pentru a fi înclinată la un unghi de grad 45-, care poate ghida eficient aerul cald emis de la elementul de încălzire în direcția prizelor de aer fără a forma vorticii în jurul spațiului rezervat.
În plus față de placa de ghidare, se pot deschide orificii mici pe peretele lateral sau pe partea inferioară a spațiului rezervat. Mărimea, numărul și locația acestor orificii trebuie să fie determinate prin calcul și experiment. Dacă aerisirea este prea mică, circulația aerului nu este netedă și căldura nu poate fi îndepărtată eficient; Dacă aerisirea este prea mare, poate afecta nivelul de protecție al cutiei de distribuție. În general, suprafața totală a orificiilor de aerisire ar trebui să fie determinată pe baza volumului spațiului rezervat și a producției de căldură preconizate. Pentru referință, o zonă de aerisire a 5-10 centimetri pătrați poate fi setată pentru fiecare contor cubic de spațiu rezervat. În același timp, ecranele de praf trebuie instalate la orificii de aerisire pentru a împiedica praful și alte obiecte străine să intre în caseta de distribuție și să afecteze performanța componentelor electrice.

Adoptați controlul inteligent al disipației de căldură:
Instalarea echipamentelor inteligente de disipare a căldurii, cum ar fi ventilatoare inteligente controlate cu temperatură, este un mijloc eficient de a obține o disipare precisă a căldurii. Sistemul inteligent de control al temperaturii constă din senzori de temperatură, controlere și ventilatoare. Senzorii de temperatură ar trebui să fie distribuiți în diferite locații cheie din cutia de distribuție, în special în apropierea spațiului rezervat, pentru a monitoriza schimbările de temperatură în timp real. Când temperatura din cutia de distribuție crește, senzorul transmite semnalul de temperatură către controler, care ajustează automat viteza ventilatorului în funcție de temperatura prestabilită pentru a îmbunătăți disiparea căldurii. De exemplu, când temperatura din apropierea spațiului rezervat atinge 40 de grade, controlerul crește viteza ventilatorului de la 1000 rpm la 1500 rpm pentru a se asigura că temperatura din această zonă nu continuă să crească.
În plus, ventilatoarele cu frecvență variabilă pot fi, de asemenea, utilizate pentru a regla viteza ventilatorului în mod continuu, în funcție de schimbările de temperatură, pentru a obține un control mai rafinat al disipării căldurii. În același timp, sistemul inteligent de control al temperaturii este integrat cu sistemul de monitorizare al cutiei de distribuție, iar condițiile de temperatură și starea de funcționare a ventilatorului din cutia de distribuție sunt monitorizate de la distanță prin intermediul rețelei, pentru a descoperi în timp util potențialele probleme de disipare a căldurii și face ajustări.

 

3. Alegerea materialelor și tratarea termoizolației

Utilizați materiale termoizolante:

Materiale izolatoare sunt instalate între spațiul rezervat și elementul de încălzire pentru a bloca eficient transferul de căldură în spațiul rezervat, pentru a reduce impactul termic asupra spațiului rezervat și nu afectează performanța generală de disipare a căldurii a casetei de distribuție. De exemplu, placa de izolare a fibrelor ceramice are o performanță de izolare termică bună, iar conductivitatea termică a acesteia este la fel de scăzută ca 0. 05 - 0. 15W/(M ・ K), care poate bloca eficient transferul de căldură. Instalați placa de izolare a fibrelor ceramice între spațiul rezervat și elementul de încălzire pentru a forma o barieră termică. În timpul instalării, asigurați -vă că placa de izolare este în contact strâns cu elementul de încălzire și cu spațiul rezervat pentru a evita golurile care provoacă scurgeri de căldură.

Pâsla de izolație cu aerogel este, de asemenea, un material de izolare termică excelent, cu conductivitate termică extrem de scăzută și flexibilitate bună. Pâsla de izolație cu aerogel poate fi înfășurată în jurul elementului de încălzire sau acoperită pe peretele interior al spațiului rezervat pentru a spori și mai mult efectul de izolare termică. Atunci când se selectează materiale de izolație, ar trebui luați în considerare factori precum rezistența la foc, rezistența la coroziune și durata de viață pentru a se asigura că materialele de izolație pot continua să joace un rol în timpul funcționării pe termen lung a cutiei de distribuție.

Materiale de coajă cu performanțe bune de disipare a căldurii:
Alegeți un material de coajă de distribuție cu performanțe bune de disipare a căldurii, cum ar fi aliaj de aluminiu. Aliajul de aluminiu are o conductivitate termică ridicată, în general între 180-230 w/(m ・ k), care poate transfera rapid căldura din interiorul cutiei de distribuție pe suprafața cochiliei și să o disipeze. În comparație cu cojile tradiționale de oțel, eficiența de disipare a căldurii a cojilor din aliaj de aluminiu poate fi crescută cu 30%-50%. Chiar dacă există un spațiu rezervat, performanța bună a disipației de căldură a cochiliei poate ajuta la menținerea unei temperaturi mai scăzute în interiorul cutiei și să asigure efectul general de disipare a căldurii.

Atunci când selectați materiale din aliaj de aluminiu, alegeți modelul de aliaj de aluminiu potrivit în funcție de mediul de utilizare și bugetul cutiei de distribuție. De exemplu, aliajul de aluminiu 6061 are o performanță globală bună, rezistență ridicată, rezistență bună la coroziune și este potrivit pentru majoritatea cutiilor de distribuție industriale și civile; pentru unele cutii de distribuție utilizate în medii dure, cum ar fi zonele de litoral sau chimice, poate fi selectat aliajul de aluminiu 5052, care are o rezistență mai bună la coroziune. În același timp, carcasa din aliaj de aluminiu poate fi, de asemenea, supusă unui tratament de suprafață, cum ar fi tratamentul de anodizare, care nu numai că poate îmbunătăți rezistența la coroziune a carcasei, ci și poate crește aria de disipare a căldurii, îmbunătățind și mai mult performanța de disipare a căldurii.

 

4. Simulare și testare

Analiza prin simulare termică:

În timpul etapei de proiectare, este esențial să se utilizeze un software profesional de simulare termică pentru a efectua o analiză termică pe cutia de distribuție. În prezent, software-ul de simulare termică utilizat în mod obișnuit include ANSYS Fluent, Flotherm, etc. Prin stabilirea unui model tridimensional al casetei de distribuție, parametrii de introducere, cum ar fi puterea de încălzire, metoda de disipare a căldurii și proprietățile materiale ale componentelor electrice, influența rezervată rezervată Spațiul pe performanța de disipare a căldurii în diferite condiții de muncă este simulată. De exemplu, în timpul procesului de simulare, pot fi setate diferite condiții de încărcare pentru a simula încălzirea componentelor electrice sub sarcină completă, jumătate de încărcare etc. și să observe distribuția temperaturii.

Prin reglarea parametrilor de proiectare a poziției, dimensiunii și disipației de căldură a spațiului rezervat, cum ar fi schimbarea formei plăcii de ghidare, poziția și dimensiunea orificiilor de aerisire, etc., se efectuează mai multe analize de simulare pentru a găsi soluția de proiectare optimă. În timpul procesului de simulare, hărțile norului de temperatură și fluxurile de flux de aer pot fi generate pentru a afișa intuitiv distribuția temperaturii și fluxul de flux de aer în caseta de distribuție, ajutând proiectanții să judece cu exactitate influența spațiului rezervat asupra performanței disipației căldurii și să efectueze optimizarea vizată. De exemplu, prin harta norului de temperatură, se constată că temperatura dintr -un colț al spațiului rezervat este prea mare, ceea ce poate fi rezolvat prin reglarea poziției orificiilor de aerisire sau adăugarea de materiale de izolare.

Verificarea efectivă a testului:
Realizarea unui prototip de cutie de distribuție și testarea performanței de disipare a căldurii în condiții reale de funcționare sunt pași cheie în verificarea designului. Simulați diferite condiții posibile de încălzire ale componentelor electrice, cum ar fi simularea încălzirii componentelor electrice de diferite puteri prin ajustarea rezistenței la sarcină și măsurați temperatura fiecărei zone din cutia de distribuție, inclusiv spațiul rezervat. Utilizați senzori de temperatură de înaltă precizie pentru a aranja uniform mai multe puncte de măsurare în cutia de distribuție pentru a vă asigura că datele de temperatură pot fi obținute cu precizie.

În funcție de rezultatele testelor, optimizați designul. Dacă se constată că temperatura spațiului rezervat este prea mare, canalul de disipare a căldurii poate fi îmbunătățit în continuare, cum ar fi creșterea dimensiunii orificiilor de ventilație, ajustarea unghiului plăcii de ghidare etc.; sau ajustarea poziției materialului de izolare pentru a spori efectul de izolare. În același timp, performanța de disipare a căldurii a cutiei de distribuție la diferite temperaturi ambientale poate fi, de asemenea, testată pentru a se asigura că spațiul rezervat nu va afecta performanța de disipare a căldurii a cutiei de distribuție în diferite medii de utilizare reală. Prin verificarea efectivă a testului, planul de proiectare este optimizat continuu pentru a se asigura că performanța de disipare a căldurii a produsului formal nu este afectată negativ de spațiul rezervat.