Com garantir que l'espai reservat no afecti el rendiment de dissipació de calor de la caixa de distribució?

 

En dissenyar eltancament de la caixa de distribució,El nostre equip de disseny ha de tenir en compte diversos factors per garantir que l'espai reservat no afecti la dissipació de calor.

 

Planifiquem detingudament la ubicació de l’espai reservat per allunyar-lo dels components que generen calor i coherents amb els canals de dissipació de calor establerts. En segon lloc, optimitzem el disseny de dissipació de calor afegint canals de dissipació de calor addicionals a l’espai reservat i implementant sistemes de control tèrmic intel·ligents. En tercer lloc, seleccionem materials adequats, utilitzem materials resistents a la calor per aïllar-los i seleccionem materials de tancament amb un bon rendiment de dissipació de calor. Finalment, realitzem simulacions tèrmiques i proves reals per verificar i optimitzar el disseny per garantir que l’espai reservat no comprometi el rendiment global de dissipació de calor del quadre de distribució.

 

Taula de continguts

1. Planificació raonable de l’espai reservat

2. Optimització del disseny de dissipació de calor

3. Selecció de materials i tractament d’aïllament tèrmic

4. Simulació i proves

 

 

 

1. Planificació raonable de la ubicació de l'espai reservat

Mantenir allunyat de la zona de la font de calor concentrada:

La generació de calor de diferents components elèctrics en elcaixa de distribucióvaria molt. Components com els transformadors d’alta potència, els rectificadors i les resistències d’alta potència generaran molta calor quan treballen i són les principals fonts de calor. Quan es planifiqui l’espai reservat, és necessari mesurar amb precisió l’interval de dissipació de calor d’aquests components de la font de calor i obtenir la seva distribució de camp tèrmica sota diferents càrregues a través d’equips com ara imatges tèrmiques. Per exemple, en una caixa de distribució industrial típica, quan el transformador d’alta potència està en funcionament, la temperatura dins de 15-20 cm al seu voltant s’aixeca significativament. Per tant, l’espai reservat s’ha d’establir a la posició de la vora o de la cantonada a almenys 20 cm de distància d’aquestes fonts de calor per evitar la temperatura local excessiva a causa de la proximitat a la font de calor, afectant la possibilitat d’ús futur de l’espai reservat i també prevenir Obstacles per a la dissipació de calor d’altres components que funcionen normalment.

A més, també s'ha de tenir en compte la direcció de dissipació de calor dels components de la font de calor. Alguns components poden dissipar la calor cap amunt, mentre que altres poden dissipar la calor lateralment. Per exemple, alguns mòduls de potència muntats verticalment dissipen principalment la calor cap amunt. En aquest cas, l'espai reservat no només ha d'estar lluny de la font de calor en direcció horitzontal, sinó que també ha de mantenir una certa distància en direcció vertical per evitar que el flux d'aire calent afecti directament l'espai reservat.

Combinat amb la disposició del canal de dissipació de calor:
És clau tenir una comprensió profunda del principi establert del canal de dissipació de calor i la direcció del flux d'aire de la caixa de distribució. Si la caixa de distribució adopta el mètode de dissipació de calor per convecció natural de l'entrada d'aire inferior i la sortida d'aire superior, això es basa en el principi de pujada d'aire calent i reposició d'aire fred. En aquest moment, l'espai reservat no s'ha de fixar al canal recte de l'entrada i sortida d'aire, per no bloquejar el flux d'aire com un "bloqueig". Per exemple, en una caixa de distribució petita, l'entrada d'aire es troba a la part esquerra de la part inferior i la sortida d'aire es troba a la part dreta de la part superior, i el flux d'aire augmenta en sentit diagonal. L'espai reservat es pot establir en una posició paral·lela al canal de dissipació de calor, però no dificulta el flux d'aire, com ara la vora dreta de la caixa de distribució, per assegurar-se que l'aire pot fluir sense problemes a la caixa de distribució i treure la calor.

Per a les caixes de distribució que utilitzen ventilació forçada per dissipar la calor, és a dir, accelerar el flux d'aire a través dels ventiladors i altres equips, l'espai reservat també s'ha de planificar segons la direcció del subministrament d'aire i l'organització del flux d'aire del ventilador. Per exemple, els ventiladors axials solen bufar aire d'un extrem a l'altre, i l'espai reservat hauria d'evitar el camí de bufat directe del ventilador i el canal principal de flux d'aire per evitar interferir amb la distribució uniforme del flux d'aire i l'eficiència de dissipació de calor.

 

2. Optimitzar el disseny de la dissipació de la calor
Afegiu canals de dissipació de calor:

Per a l’espai reservat, és molt necessari dissenyar canals addicionals de dissipació de calor. Per exemple, una placa de guia s’estableix entre l’espai reservat i l’element de calefacció. La placa guia es pot fer de placa d’alumini prim o material plàstic. La seva forma i angle han de ser dissenyats amb precisió segons la direcció del flux d’aire a la caixa de distribució i la posició de l’espai reservat. Mitjançant el programari de simulació CFD (Computational Fluid Dynamics), es pot determinar la forma òptima i l’angle d’instal·lació de la placa guia per guiar l’aire calent per fluir ràpidament a la presa d’aire i evitar l’acumulació d’aire calent a prop de l’espai reservat. Per exemple, la placa de guia està dissenyada per inclinar -se en un angle de grau 45-, que pot guiar de manera efectiva l’aire calent emès des de l’element de calefacció fins a la direcció de la presa d’aire sense formar vòrtexs al voltant de l’espai reservat.
A més de la placa de guia, es poden obrir petites obertures a la paret lateral o a la part inferior de l’espai reservat. La mida, el nombre i la ubicació d’aquestes obertures han de ser determinades per càlcul i experiment. Si la ventilació és massa petita, la circulació de l’aire no és suau i no es pot eliminar efectivament la calor; Si la ventilació és massa gran, pot afectar el nivell de protecció del quadre de distribució. En general, l’àrea total de les obertures s’ha de determinar en funció del volum de l’espai reservat i de la sortida de calor esperada. Com a referència, es pot configurar una àrea de ventilació de 5-10 centímetres quadrats per a cada metre cúbic d'espai reservat. Al mateix temps, les pantalles de pols s’han d’instal·lar a les obertures per evitar que la pols i altres objectes estrangers entrin a la caixa de distribució i que afectin el rendiment de components elèctrics.

Adopta un control intel·ligent de dissipació de calor:
La instal·lació d'equips intel·ligents de dissipació de calor, com ara ventiladors intel·ligents controlats de temperatura, és un mitjà eficaç per aconseguir una dissipació de calor precisa. El sistema de control de temperatura intel·ligent consta de sensors de temperatura, controladors i ventiladors. Els sensors de temperatura s'han de distribuir en diversos llocs clau de la caixa de distribució, especialment a prop de l'espai reservat, per controlar els canvis de temperatura en temps real. Quan la temperatura de la caixa de distribució augmenta, el sensor transmet el senyal de temperatura al controlador, que ajusta automàticament la velocitat del ventilador segons la temperatura preestablerta per millorar la dissipació de calor. Per exemple, quan la temperatura a prop de l'espai reservat arriba als 40 graus, el controlador augmenta la velocitat del ventilador de 1000 rpm a 1500 rpm per assegurar-se que la temperatura d'aquesta àrea no segueixi augmentant.
A més, els ventiladors de freqüència variable també es poden utilitzar per ajustar la velocitat del ventilador de forma intensa segons els canvis de temperatura per aconseguir un control de dissipació de calor més refinat. Al mateix temps, el sistema de control de temperatura intel·ligent s’integra amb el sistema de control de la caixa de distribució, i les condicions de temperatura i l’estat de funcionament del ventilador a la caixa de distribució es controlen de forma remota a través de la xarxa, de manera que es descobreixi els possibles problemes de dissipació de calor i fer ajustaments.

 

3. Selecció del material i tractament d'aïllament tèrmic

Utilitzeu materials d'aïllament tèrmic:

Els materials aïllants s’instal·len entre l’espai reservat i l’element de calefacció per bloquejar eficaçment la transferència de calor a l’espai reservat, reduir l’impacte tèrmic a l’espai reservat i no afectar el rendiment global de dissipació de calor de la caixa de distribució. Per exemple, la placa d’aïllament de fibra ceràmica té un bon rendiment d’aïllament tèrmic i la seva conductivitat tèrmica és tan baixa com 0. 05 - 0. 15W/(M ・ K), que pot bloquejar efectivament la transferència de calor. Instal·leu la placa d’aïllament de fibra de ceràmica entre l’espai reservat i l’element de calefacció per formar una barrera tèrmica. Durant la instal·lació, assegureu -vos que la placa d’aïllament estigui en contacte estret amb l’element de calefacció i l’espai reservat per evitar les llacunes que causin fuites de calor.

El feltre d’aïllament d’Airgel és també un excel·lent material d’aïllament tèrmic amb conductivitat tèrmica extremadament baixa i bona flexibilitat. El feltre d’aïllament d’Airgel es pot embolicar al voltant de l’element de calefacció o cobert a la paret interior de l’espai reservat per millorar encara més l’efecte d’aïllament tèrmic. A l’hora de seleccionar materials d’aïllament, també s’han de considerar factors com la resistència al foc, la resistència a la corrosió i la vida útil per garantir que els materials d’aïllament puguin continuar jugant un paper durant el funcionament a llarg termini del quadre de distribució.

Materials de carcassa amb un bon rendiment de dissipació de calor:
Trieu un material de shell de caixa de distribució amb un bon rendiment de dissipació de calor, com ara aliatge d'alumini. L’aliatge d’alumini té una alta conductivitat tèrmica, generalment entre 180-230 w/(m ・ k), que pot transferir ràpidament la calor dins de la caixa de distribució a la superfície de la closca i dissipar -la. En comparació amb les closques d'acer tradicionals, l'eficiència de dissipació de calor de les closques d'aliatge d'alumini es pot augmentar un 30%-50%. Fins i tot si hi ha espai reservat, el bon rendiment de dissipació de calor de la closca pot ajudar a mantenir una temperatura més baixa dins de la caixa i assegurar l’efecte general de dissipació de calor.

Quan seleccioneu materials d'aliatge d'alumini, trieu el model d'aliatge d'alumini adequat segons l'entorn d'ús i el pressupost de la caixa de distribució. Per exemple, l'aliatge d'alumini 6061 té un bon rendiment integral, alta resistència, bona resistència a la corrosió i és adequat per a la majoria de caixes de distribució industrials i civils; Per a algunes caixes de distribució que s'utilitzen en entorns durs, com ara llocs marítims o químics, es pot seleccionar l'aliatge d'alumini 5052, que té una millor resistència a la corrosió. Al mateix temps, la carcassa d'aliatge d'alumini també es pot sotmetre a un tractament superficial, com ara un tractament d'anodització, que no només pot millorar la resistència a la corrosió de la carcassa, sinó que també augmenta la seva àrea de dissipació de calor, millorant encara més el rendiment de dissipació de calor.

 

4. Simulació i proves

Anàlisi de simulació tèrmica:

Durant l'etapa de disseny, és essencial utilitzar un programari de simulació tèrmica professional per realitzar anàlisis tèrmiques a la caixa de distribució. Actualment, el programari de simulació tèrmica d'ús habitual inclou ANSYS Fluent, FloTHERM, etc. Mitjançant l'establiment d'un model tridimensional de la caixa de distribució, introduint paràmetres com ara la potència de calefacció, el mètode de dissipació de calor i les propietats del material dels components elèctrics, la influència de la reserva Es simula l'espai en el rendiment de dissipació de calor en diferents condicions de treball. Per exemple, durant el procés de simulació, es poden configurar diferents condicions de càrrega per simular l'escalfament dels components elèctrics a plena càrrega, mitja càrrega, etc., i observar la distribució de la temperatura.

Mitjançant l'ajust de la posició, la mida i els paràmetres de disseny de dissipació de calor de l'espai reservat, com ara canviar la forma de la placa de guia, la posició i la mida de les ventilacions, etc., es realitzen múltiples anàlisis de simulació per trobar la solució de disseny òptima. Durant el procés de simulació, es poden generar mapes de núvols de temperatura i línies de flux d'aire per mostrar de manera intuïtiva la distribució de la temperatura i el flux d'aire a la caixa de distribució, ajudant els dissenyadors a jutjar amb precisió la influència de l'espai reservat en el rendiment de la dissipació de calor i realitzar una optimització específica. Per exemple, a través del mapa de núvols de temperatura, es constata que la temperatura en un racó de l'espai reservat és massa alta, cosa que es pot resoldre ajustant la posició de les reixetes o afegint materials aïllants.

Verificació de la prova real:
Fer un prototip de caixa de distribució i provar el rendiment de la dissipació de calor en condicions de funcionament reals són passos clau per verificar el disseny. Simula diverses condicions de calefacció possibles de components elèctrics, com ara simular l'escalfament de components elèctrics de diferents potències ajustant la resistència de càrrega, i mesura la temperatura de cada àrea a la caixa de distribució inclòs l'espai reservat. Utilitzeu sensors de temperatura d'alta precisió per organitzar de manera uniforme diversos punts de mesura a la caixa de distribució per garantir que les dades de temperatura es poden obtenir amb precisió.

Segons els resultats de la prova, optimitzeu el disseny. Si es troba que la temperatura de l’espai reservat és massa alta, es pot millorar encara més el canal de dissipació de calor, com ara augmentar la mida de les obertures, ajustar l’angle de la placa guia, etc .; o ajustant la posició del material d’aïllament per millorar l’efecte d’aïllament. Al mateix temps, també es pot provar el rendiment de dissipació de calor de la caixa de distribució a diferents temperatures ambientals per assegurar -se que l’espai reservat no afectarà el rendiment de la dissipació de la calor de la caixa de distribució en diversos entorns d’ús real. Mitjançant la verificació real de proves, el pla de disseny s’optimitza contínuament per garantir que el rendiment de la dissipació de calor del producte formal no estigui afectat negativament per l’espai reservat.