Bagaimana untuk memastikan bahawa ruang simpanan tidak menjejaskan prestasi pelesapan haba kotak pengedaran?

 

Apabila mereka bentukkandang kotak pengedaran,pasukan reka bentuk kami perlu mempertimbangkan beberapa faktor untuk memastikan ruang yang dikhaskan tidak menjejaskan pelesapan haba.

 

Kami merancang dengan teliti lokasi ruang yang dikhaskan untuk menjauhkannya daripada komponen penjana haba dan konsisten dengan saluran pelesapan haba yang telah ditetapkan. Kedua, kami mengoptimumkan reka bentuk pelesapan haba dengan menambah saluran pelesapan haba tambahan ke ruang yang dikhaskan dan melaksanakan sistem kawalan haba pintar. Ketiga, kami memilih bahan yang sesuai, menggunakan bahan tahan haba untuk penebat, dan memilih bahan kepungan dengan prestasi pelesapan haba yang baik. Akhir sekali, kami melakukan simulasi terma dan ujian sebenar untuk mengesahkan dan mengoptimumkan reka bentuk untuk memastikan ruang yang dikhaskan tidak menjejaskan prestasi pelesapan haba keseluruhan kotak agihan.

 

Jadual kandungan

1. Perancangan munasabah ruang simpanan

2. Pengoptimuman reka bentuk pelesapan haba

3. Pemilihan bahan dan rawatan penebat haba

4. Simulasi dan ujian

 

 

 

1. Perancangan munasabah lokasi ruang simpanan

Jauhkan dari kawasan sumber haba pekat:

Penjanaan panas komponen elektrik yang berbeza dikotak pengedaransangat berbeza. Komponen seperti transformer kuasa tinggi, penerus dan perintang kuasa tinggi akan menghasilkan banyak haba apabila bekerja dan merupakan sumber haba utama. Apabila merancang ruang simpanan, adalah perlu untuk mengukur dengan tepat julat pelesapan haba komponen sumber haba ini, dan mendapatkan pengagihan medan haba mereka di bawah beban yang berbeza melalui peralatan seperti pengimej haba. Contohnya, dalam kotak pengedaran industri biasa, apabila pengubah kuasa tinggi sedang beroperasi, suhu dalam lingkungan 15-20 cm di sekelilingnya meningkat dengan ketara. Oleh itu, ruang yang dikhaskan hendaklah ditetapkan pada kedudukan tepi atau sudut sekurang-kurangnya 20 cm dari sumber haba ini untuk mengelakkan suhu tempatan yang berlebihan disebabkan berdekatan dengan sumber haba, menjejaskan kemungkinan penggunaan ruang simpanan pada masa hadapan, dan juga menghalang halangan kepada pelesapan haba komponen lain yang beroperasi secara normal.

Di samping itu, arah pelesapan haba komponen sumber haba juga mesti dipertimbangkan. Sesetengah komponen mungkin menghilangkan haba ke atas, sementara yang lain mungkin menghilangkan haba secara sisi. Sebagai contoh, beberapa modul kuasa yang dipasang secara menegak terutamanya menghilangkan haba ke atas. Dalam kes ini, ruang yang dikhaskan bukan sahaja harus jauh dari sumber haba dalam arah mendatar, tetapi juga mengekalkan jarak tertentu dalam arah menegak untuk mengelakkan aliran udara panas daripada memberi kesan secara langsung kepada ruang simpanan.

Digabungkan dengan susun atur saluran pelesapan haba:
Adalah penting untuk mempunyai pemahaman yang mendalam tentang prinsip saluran pelesapan haba yang ditetapkan dan arah aliran udara kotak pengedaran. Sekiranya kotak pengedaran mengamalkan kaedah pelesapan haba perolakan semulajadi pengambilan udara bawah dan saluran udara teratas, ini berdasarkan prinsip udara panas yang semakin meningkat dan penambahan udara sejuk. Pada masa ini, ruang terpelihara tidak boleh ditetapkan pada saluran lurus masuk dan keluar udara, supaya tidak menyekat aliran udara seperti "sekatan jalan". Sebagai contoh, dalam kotak pengedaran kecil, salur masuk udara terletak di sebelah kiri bawah dan saluran udara terletak di sebelah kanan atas, dan aliran udara naik ke arah pepenjuru. Ruang simpanan boleh ditetapkan dalam kedudukan selari dengan saluran pelesapan haba tetapi tidak menghalang aliran udara, seperti tepi kanan kotak pengedaran, untuk memastikan udara dapat mengalir dengan lancar di dalam kotak pengedaran dan mengambil haba.

Untuk kotak pengedaran yang menggunakan pengudaraan paksa untuk menghilangkan haba, iaitu, mempercepatkan aliran udara melalui kipas dan peralatan lain, ruang yang dikhaskan juga harus dirancang mengikut arah bekalan udara dan organisasi aliran udara kipas. Sebagai contoh, kipas paksi biasanya meniup udara dari satu hujung ke hujung yang lain, dan ruang yang dikhaskan harus mengelakkan laluan tiupan terus kipas dan saluran aliran udara utama untuk mengelakkan gangguan pengagihan seragam aliran udara dan kecekapan pelesapan haba.

 

2. Mengoptimumkan reka bentuk pelesapan haba
Tambah saluran pelesapan haba:

Untuk ruang yang dikhaskan, sangat perlu untuk mereka bentuk saluran pelesapan haba tambahan. Sebagai contoh, plat panduan ditetapkan di antara ruang yang dikhaskan dan elemen pemanas. Plat panduan boleh dibuat daripada plat aluminium nipis atau bahan plastik. Bentuk dan sudutnya hendaklah direka dengan tepat mengikut arah aliran udara dalam kotak agihan dan kedudukan ruang yang dikhaskan. Melalui perisian simulasi CFD (computational fluid dynamics), bentuk optimum dan sudut pemasangan plat panduan boleh ditentukan untuk membimbing udara panas mengalir dengan cepat ke saluran keluar udara dan mengelakkan pengumpulan udara panas berhampiran ruang simpanan. Sebagai contoh, plat panduan direka bentuk untuk condong pada sudut 45-darjah, yang boleh memandu udara panas yang dipancarkan daripada elemen pemanas dengan berkesan ke arah alur keluar udara tanpa membentuk vorteks di sekeliling ruang simpanan.
Sebagai tambahan kepada plat panduan, lubang kecil boleh dibuka di dinding sisi atau bahagian bawah ruang simpanan. Saiz, bilangan dan lokasi ventilasi ini perlu ditentukan oleh pengiraan dan eksperimen. Jika bolong terlalu kecil, peredaran udara tidak lancar dan haba tidak dapat dikeluarkan dengan berkesan; Jika bolong terlalu besar, ia boleh menjejaskan tahap perlindungan kotak pengedaran. Secara umumnya, jumlah kawasan lubang harus ditentukan berdasarkan jumlah ruang simpanan dan output haba yang diharapkan. Untuk rujukan, kawasan bolong 5-10 sentimeter persegi boleh ditetapkan untuk setiap meter padu ruang simpanan. Pada masa yang sama, skrin habuk perlu dipasang di lubang -lubang untuk mengelakkan habuk dan objek asing lain daripada memasuki kotak pengedaran dan mempengaruhi prestasi komponen elektrik.

Mengamalkan kawalan pelesapan haba pintar:
Memasang peralatan pelesapan haba pintar, seperti peminat terkawal suhu pintar, adalah cara yang berkesan untuk mencapai pelesapan haba yang tepat. Sistem kawalan suhu pintar terdiri daripada sensor suhu, pengawal, dan peminat. Sensor suhu perlu diedarkan di pelbagai lokasi utama di dalam kotak pengedaran, terutamanya berhampiran ruang simpanan, untuk memantau perubahan suhu dalam masa nyata. Apabila suhu dalam kotak pengedaran meningkat, sensor menghantar isyarat suhu kepada pengawal, yang secara automatik menyesuaikan kelajuan kipas mengikut suhu pratetap untuk meningkatkan pelesapan haba. Sebagai contoh, apabila suhu berhampiran ruang simpanan mencapai 40 darjah, pengawal meningkatkan kelajuan kipas dari 1000 rpm hingga 1500 rpm untuk memastikan suhu di kawasan ini tidak terus meningkat.
Di samping itu, kipas frekuensi berubah-ubah juga boleh digunakan untuk melaraskan kelajuan kipas tanpa langkah mengikut perubahan suhu untuk mencapai kawalan pelesapan haba yang lebih halus. Pada masa yang sama, sistem kawalan suhu pintar disepadukan dengan sistem pemantauan kotak pengedaran, dan keadaan suhu dan status operasi kipas dalam kotak pengedaran dipantau dari jauh melalui rangkaian, supaya dapat menemui masalah pelesapan haba yang berpotensi tepat pada masanya dan membuat pelarasan.

 

3. Pemilihan bahan dan rawatan penebat haba

Gunakan bahan penebat haba:

Bahan penebat dipasang di antara ruang simpanan dan elemen pemanasan untuk menyekat pemindahan haba dengan berkesan ke ruang simpanan, mengurangkan kesan terma ke atas ruang simpanan, dan tidak menjejaskan prestasi pelesapan haba keseluruhan kotak pengedaran. Sebagai contoh, papan penebat serat seramik mempunyai prestasi penebat haba yang baik, dan kekonduksian terma serendah 0. 05 - 0. 15w/(m ・ k), yang boleh menghalang pemindahan haba. Pasang papan penebat serat seramik di antara ruang simpanan dan elemen pemanasan untuk membentuk penghalang terma. Semasa pemasangan, pastikan papan penebat berada dalam hubungan rapat dengan elemen pemanasan dan ruang terpelihara untuk mengelakkan jurang yang menyebabkan kebocoran haba.

Penebat airgel felt juga merupakan bahan penebat haba yang sangat baik dengan kekonduksian haba yang sangat rendah dan fleksibiliti yang baik. Terasa penebat airgel boleh dibalut di sekeliling elemen pemanas atau ditutup pada dinding dalaman ruang yang dikhaskan untuk meningkatkan lagi kesan penebat haba. Apabila memilih bahan penebat, faktor seperti ketahanan api, rintangan kakisan dan hayat perkhidmatan juga harus dipertimbangkan untuk memastikan bahan penebat boleh terus memainkan peranan semasa operasi jangka panjang kotak pengedaran.

Bahan shell dengan prestasi pelesapan haba yang baik:
Pilih bahan cangkerang kotak pengedaran dengan prestasi pelesapan haba yang baik, seperti aloi aluminium. Aloi aluminium mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, secara amnya antara 180-230W/(m・K), yang boleh dengan cepat memindahkan haba di dalam kotak pengedaran ke permukaan cangkerang dan menghilangkannya. Berbanding dengan cengkerang keluli tradisional, kecekapan pelesapan haba bagi cengkerang aloi aluminium boleh ditingkatkan sebanyak 30%-50%. Walaupun terdapat ruang terpelihara, prestasi pelesapan haba shell yang baik boleh membantu mengekalkan suhu yang lebih rendah di dalam kotak dan memastikan kesan pelesapan haba keseluruhan.

Apabila memilih bahan aloi aluminium, pilih model aloi aluminium yang sesuai mengikut persekitaran penggunaan dan bajet kotak pengedaran. Sebagai contoh, aloi aluminium 6061 mempunyai prestasi komprehensif yang baik, kekuatan tinggi, rintangan kakisan yang baik, dan sesuai untuk kebanyakan kotak pengedaran industri dan awam; untuk beberapa kotak pengedaran yang digunakan dalam persekitaran yang keras, seperti di tepi laut atau tapak kimia, aloi aluminium 5052 boleh dipilih, yang mempunyai rintangan kakisan yang lebih baik. Pada masa yang sama, shell aloi aluminium juga boleh dikenakan rawatan permukaan, seperti rawatan anodizing, yang bukan sahaja dapat meningkatkan rintangan kakisan shell, tetapi juga meningkatkan kawasan pelesapan habanya, meningkatkan lagi prestasi pelesapan haba.

 

4. Simulasi dan ujian

Analisis simulasi terma:

Semasa peringkat reka bentuk, adalah penting untuk menggunakan perisian simulasi terma profesional untuk menjalankan analisis terma pada kotak pengedaran. Pada masa ini, perisian simulasi terma yang biasa digunakan termasuk ANSYS fasih, flotherm, dan lain-lain. Dengan menubuhkan model tiga dimensi kotak pengedaran, memasukkan parameter seperti kuasa pemanasan, kaedah pelesapan haba, dan sifat bahan komponen elektrik, pengaruh yang dikhaskan Ruang pada prestasi pelesapan haba di bawah keadaan kerja yang berbeza disimulasikan. Sebagai contoh, semasa proses simulasi, keadaan beban yang berbeza boleh ditetapkan untuk mensimulasikan pemanasan komponen elektrik di bawah beban penuh, beban separuh, dan lain -lain, dan perhatikan pengagihan suhu.

Dengan melaraskan kedudukan, saiz dan parameter reka bentuk pelesapan haba bagi ruang simpanan, seperti menukar bentuk plat panduan, kedudukan dan saiz bolong, dsb., pelbagai analisis simulasi dilakukan untuk mencari penyelesaian reka bentuk yang optimum. Semasa proses simulasi, peta awan suhu dan arus aliran udara boleh dijana untuk memaparkan secara intuitif pengagihan suhu dan aliran aliran udara dalam kotak pengedaran, membantu pereka bentuk menilai dengan tepat pengaruh ruang terpelihara pada prestasi pelesapan haba dan melaksanakan pengoptimuman yang disasarkan. Sebagai contoh, melalui peta awan suhu, didapati suhu di sudut ruang simpanan adalah terlalu tinggi, yang boleh diselesaikan dengan melaraskan kedudukan bolong atau menambah bahan penebat.

Pengesahan ujian sebenar:
Membuat prototaip kotak pengedaran dan menguji prestasi pelesapan haba di bawah keadaan operasi sebenar adalah langkah utama dalam mengesahkan reka bentuk. Simulasi pelbagai keadaan pemanasan yang mungkin komponen elektrik, seperti mensimulasikan pemanasan komponen elektrik kuasa yang berlainan dengan menyesuaikan rintangan beban, dan mengukur suhu setiap kawasan dalam kotak pengedaran termasuk ruang simpanan. Gunakan sensor suhu ketepatan tinggi untuk mengatur secara merata beberapa titik pengukuran dalam kotak pengedaran untuk memastikan data suhu dapat diperoleh dengan tepat.

Mengikut keputusan ujian, mengoptimumkan reka bentuk. Jika didapati bahawa suhu ruang simpanan terlalu tinggi, saluran pelesapan haba dapat diperbaiki lagi, seperti meningkatkan saiz lubang, menyesuaikan sudut plat panduan, dan sebagainya; atau menyesuaikan kedudukan bahan penebat untuk meningkatkan kesan penebat. Pada masa yang sama, prestasi pelesapan haba kotak pengedaran di bawah suhu ambien yang berbeza juga boleh diuji untuk memastikan bahawa ruang simpanan tidak akan menjejaskan prestasi pelesapan haba kotak pengedaran dalam pelbagai persekitaran penggunaan sebenar. Melalui pengesahan ujian sebenar, pelan reka bentuk terus dioptimumkan untuk memastikan prestasi pelesapan haba produk formal tidak terjejas secara negatif oleh ruang simpanan.