L'affidabilità dei prodotti elettronici di potenza ha molto a che fare con la temperatura del dispositivo. Il dispositivo a bassissima temperatura funziona in modo ultra affidabile. Nel settore esiste una "regola del dieci" e una "regola del sei", ovvero ogni volta che la temperatura del dispositivo diminuisce di dieci o sei gradi, la durata della vita aumenta. Raddoppiando, che si tratti della "regola dei dieci gradi" o della "regola dei sei gradi", sebbene non vi siano prove teoriche chiare e rigorose, l'esperienza ingegneristica può dimostrare pienamente che esiste una stretta relazione tra la temperatura del dispositivo e la durata del dispositivo.
Il funzionamento dei prodotti elettronici genera corrente e il dispositivo stesso produce perdite, che portano al calore e la temperatura del dispositivo aumenta. Per garantire un funzionamento affidabile, è necessario ridurre la temperatura del dispositivo e adottare vari metodi, ottimizzare il controllo e ridurre la frequenza di commutazione. Un aspetto più importante è la dissipazione del calore, che toglie rapidamente il calore e riduce la temperatura del dispositivo. Questo articolo si concentra sui problemi relativi ai metodi di raffreddamento.
Il calore del dispositivo viene condotto dall'interno verso l'esterno. Come le persone, ha bisogno di essere raffreddato quando fa caldo, altrimenti ci saranno problemi, come il colpo di calore o problemi ancora più gravi. Lo stesso vale per le apparecchiature. .
Esistono diversi modi comuni per dissipare il calore: raffreddamento naturale, raffreddamento ad aria forzata, raffreddamento dell'aria condizionata, raffreddamento aria-acqua e raffreddamento ad acqua pura.
Il raffreddamento autoriscaldante è adatto per apparecchiature a bassa potenza in alcune occasioni necessarie. Se le apparecchiature ad alta potenza adottano il metodo di raffreddamento autoriscaldante, per garantire un funzionamento affidabile dell'apparecchiatura, la capacità dell'apparecchiatura deve essere molte volte la potenza richiesta e il costo e il volume sono molto elevati. È enorme e molto antieconomico, quindi generalmente non viene utilizzato.
Metodo di raffreddamento ad aria forzata: ovvero il raffreddamento tramite ventilazione, proprio come soffiare una ventola per raffreddare in estate, è un metodo relativamente economico, ma ci sono anche molti problemi e accorgimenti, che verranno spiegati in dettaglio più avanti.
Refrigerazione dell'aria condizionata: consiste nell'utilizzare l'aria condizionata per raffreddare il calore generato dal dispositivo e ridurre la temperatura ambiente, generalmente utilizzata in combinazione con il raffreddamento ad aria.
Raffreddamento aria-acqua: ovvero la ventola e l'apparecchiatura di raffreddamento ad acqua cooperano per raffreddare. La ventola aspira il calore dell'apparecchiatura, lo raffredda tramite lo scambiatore di calore raffreddato ad acqua, quindi soffia aria fredda nell'apparecchiatura per raffreddare l'apparecchiatura, il che è relativamente economico.
Raffreddamento ad acqua puro: ovvero, l'apparecchiatura adotta direttamente il raffreddamento ad acqua anziché il raffreddamento a ventola. Il radiatore dell'apparecchiatura è un radiatore di raffreddamento ad acqua e la circolazione dell'acqua viene utilizzata per la dissipazione del calore. Il processo è relativamente complicato e il costo è il più alto.
Di seguito vengono introdotti principalmente i vantaggi e gli svantaggi del raffreddamento ad aria (compresa l'aria condizionata), il raffreddamento aria-acqua e il raffreddamento ad acqua e le precauzioni per l'uso durante la manutenzione.
1 Raffreddamento aria condizionata
Deve essere uno spazio ristretto. Proprio come il nostro ufficio, aprire la finestra e accendere il condizionatore non è efficace. Inoltre, lo spazio deve essere adeguato, né troppo grande né troppo piccolo. Se è troppo grande, l'effetto di raffreddamento non è buono e richiede molti condizionatori d'aria e l'energia viene sprecata; se è troppo piccolo, l'effetto di raffreddamento non è buono, ma il calore generato dall'apparecchiatura non è sufficiente per assorbire il calore, provocando un aumento della temperatura interna dell'apparecchiatura. Il principio delle dimensioni della stanza è che ci sono 2 metri di spazio nella parte anteriore, posteriore, sinistra e destra dell'attrezzatura e 1,5 metri nella parte superiore sono adatti. In base alla generazione di calore delle diverse apparecchiature, viene selezionato un numero appropriato di condizionatori d'aria. Inoltre, deve esserci almeno un set di ricambio nel caso in cui il condizionatore d'aria sia danneggiato e la refrigerazione sia insufficiente, con conseguente guasto dell'apparecchiatura.
2 Metodo di raffreddamento aria-acqua
Il raffreddamento aria-acqua è simile alla refrigerazione dell'aria condizionata. Anche la stanza deve essere sigillata. Il calore generato dall'apparecchiatura viene espulso attraverso il condotto dell'aria. Dopo che l'aria calda è stata raffreddata dallo scambiatore di calore raffreddato ad acqua, viene soffiata nella stanza per raffreddare la temperatura dell'apparecchiatura facendo circolare il raffreddamento. Per il raffreddamento aria-acqua, è necessario prestare attenzione al volume d'aria sufficiente del condotto dell'aria, alla minor resistenza al vento possibile e non intrappolare il vento per evitare che l'aria calda venga scaricata. Inoltre, lo spazio deve essere adatto.
Il raffreddamento aria-acqua deve avere una fonte d'acqua adeguata, la temperatura dell'acqua non deve essere superiore alla temperatura normale e può essere riciclata per garantire che la fonte d'acqua sia pulita, in modo da evitare corrosione e incrostazioni dello scambiatore di calore, prevenire l'acqua perdite e influenzare l'effetto di scambio termico. L'affidabilità della pompa di circolazione dell'acqua nel processo di utilizzo è una questione importante. Solo se è presente una pompa di riserva e un'alimentazione di riserva per garantire l'affidabilità del sistema di raffreddamento ad acqua è possibile garantire l'affidabilità dell'effetto di raffreddamento e il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura.
3 Metodo di raffreddamento ad acqua
Questo metodo è relativamente complicato, il costo è relativamente alto ed è fondamentalmente utilizzato solo quando il raffreddamento ad aria non può soddisfare i requisiti di dissipazione del calore in apparecchiature ad altissima potenza o quando è necessario operare in uno spazio chiuso all'aperto.
Questo metodo di raffreddamento ad acqua è un metodo di raffreddamento ad acqua pura, che è molto diverso dal metodo di raffreddamento aria-acqua sopra menzionato. Il raffreddamento aria-acqua si basa effettivamente sulle ventole per dissipare il calore. In questo momento, il raffreddamento ad acqua è equivalente al ruolo dei condizionatori d'aria, mentre il raffreddamento ad acqua pura non ha ventole per dissipare il calore. Il sistema di raffreddamento ad acqua è progettato direttamente nell'apparecchiatura. Riscaldatori, scambiatori di calore acqua-aria utilizzano ventilatori per raffreddare l'acqua in circolazione e ridurre la temperatura dell'acqua. Il raffreddamento aria-acqua sopra menzionato serve a raffreddare l'aria con acqua e ridurre la temperatura dell'aria.
Il processo di raffreddamento ad acqua pura è complesso e richiede requisiti elevati. L'acqua deve utilizzare acqua pura per garantire pulizia, assenza di incrostazioni, deionizzazione, bassa conduttività elettrica e prestazioni di isolamento. La temperatura dell'acqua deve essere controllata in modo appropriato e non dovrebbe formarsi condensa. L'acqua deve essere protetta dal gelo per evitare il congelamento delle tubazioni in inverno quando l'apparecchiatura è fuori servizio. Questo metodo di raffreddamento ha un migliore effetto applicativo nei prodotti ad altissima potenza e le prestazioni in termini di costi sono relativamente elevate. Gli utenti devono avere determinate capacità di manutenzione. Di solito, prestare attenzione per osservare se ci sono perdite d'acqua, infiltrazioni, ecc. Quando si rabbocca l'acqua, è necessario aggiungere antigelo nella stessa proporzione.
4 Metodo di raffreddamento ad aria
La maggior parte delle condizioni di lavoro sono ancora dominate dal raffreddamento ad aria forzata. Di seguito vengono introdotte principalmente alcune problematiche nell'applicazione del raffreddamento ad aria forzata, in modo da evitarlo nell'applicazione, così da evitare la situazione di scarsa dissipazione del calore. Se il raffreddamento ad aria forzata non viene utilizzato per la climatizzazione, il condotto dell'aria verrà utilizzato per scaricare l'aria calda all'esterno per abbassare la temperatura ambiente e la temperatura dell'aria in ingresso. Ci sono diversi problemi da tenere presenti in questo modo:
(1) L'ingresso dell'aria dovrebbe essere sufficiente e più grande dell'area dell'uscita dell'aria. Ci saranno requisiti diversi in base al potere calorifico dell'attrezzatura. La stanza deve essere progettata rigorosamente in base ai dati pertinenti forniti dal produttore dell'apparecchiatura. Poiché l'ingresso dell'aria deve aggiungere cotone filtrante per impedire l'ingresso di polvere, deve essere calcolato in base all'area di ventilazione effettiva in base alla situazione del cotone filtrante e il cotone filtrante deve essere pulito in tempo per evitare l'intasamento.
(2) L'uscita dell'aria deve essere leggermente inferiore all'uscita dell'aria dell'apparecchiatura, ovvero il condotto dell'aria deve essere inclinato verso il basso e deve essere aggiunto un gomito per evitare che l'acqua piovana penetri nell'apparecchiatura e dovrebbe essere aggiunta una rete protettiva alla presa per evitare che piccoli animali entrino e causino incidenti.
(3) Il design del condotto dell'aria è molto importante, che dipende in molti casi dal posizionamento dell'apparecchiatura. Qui, si ricorda all'utente che se desidera utilizzare il metodo di scarico dell'aria dall'esterno del condotto dell'aria, deve pianificare il posizionamento dell'apparecchiatura all'inizio del progetto. le vie aeree. L'uscita dell'aria dell'apparecchiatura non deve essere rivolta verso travi, colonne, ecc. L'apparecchiatura non deve essere troppo lontana dall'uscita di scarico esterna (come un muro), il condotto dell'aria è troppo lungo e la resistenza al vento è elevata, il che non favorisce l'aria di scarico esterna e il facile vento del nido influirà sulla dissipazione del calore.
(4) Il condotto dell'aria non dovrebbe avere una grande resistenza al vento. Troppe virate o curve troppo strette causeranno una grande resistenza al vento e il vento porterà a una scarsa dissipazione del calore. È meglio girare con un angolo di 45-gradi e cercare di evitare una svolta dritta con un angolo di 90-gradi.
(5) Problemi che possono verificarsi in loco
①Nessuna aria condizionata, nessun condotto dell'aria, stanza chiusa, piccolo spazio, alta temperatura interna.
②C'è un condotto dell'aria, ma c'è solo aria in uscita ma non aria in entrata, la pressione negativa è grande e non c'è abbastanza volume d'aria per togliere il calore, con conseguente temperatura elevata dell'apparecchiatura.
③L'ingresso è troppo piccolo, quasi assente, anche la pressione negativa è grande e l'effetto di dissipazione del calore è scarso.
5 Riepilogo
I siti industriali sono generalmente sporchi, con molta polvere e in alcune occasioni c'è ancora polvere conduttiva, il che influisce sull'affidabilità delle apparecchiature elettriche. Pertanto, si raccomanda agli utenti di adottare lo schema di raffreddamento aria-acqua dagli aspetti di economia e affidabilità. Non solo può rendere la stanza ermetica e impedire l'ingresso di polvere, ma ha anche un migliore effetto di raffreddamento per garantire il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura e il rendimento dei costi è elevato. L'affidabilità delle apparecchiature elettriche è inversamente proporzionale alla temperatura, minore è la temperatura, maggiore è l'affidabilità e viceversa, maggiore è la temperatura, minore è l'affidabilità. Per il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura, è necessario prestare attenzione alla selezione e all'attuazione dello schema di raffreddamento