Hogyan lehet biztosítani, hogy a fenntartott hely ne befolyásolja az elosztó doboz hőeloszlási teljesítményét?

 

Aaz elosztó doboz háztartása,Tervezőcsoportunknak számos tényezőt kell mérlegelnie annak biztosítása érdekében, hogy a fenntartott hely ne befolyásolja a hőeloszlásokat.

 

Óvatosan megtervezzük a fenntartott hely elhelyezkedését, hogy távol tartsuk azt a hőtermelő alkatrészektől és összhangban a megállapított hőeloszlású csatornákkal. Másodszor, optimalizáljuk a hőeloszlás kialakítását azáltal, hogy kiegészítő hőeloszlás -csatornákat adunk a fenntartott térhez és az intelligens termálvezérlő rendszerek megvalósítását. Harmadszor, kiválasztunk megfelelő anyagokat, hőálló anyagokat használunk a szigeteléshez, és kiválasztjuk a jó hőeloszlású, jó hőeloszlású háztartási anyagokat. Végül termikus szimulációkat és tényleges teszteket végezünk a terv ellenőrzésére és optimalizálására annak biztosítása érdekében, hogy a fenntartott hely ne veszélyeztesse az elosztó doboz teljes hőeloszlási teljesítményét.

 

Tartalomjegyzék

1. A fenntartott hely ésszerű tervezése

2. A hőleadás tervezésének optimalizálása

3. Anyagválasztás és hőszigetelő kezelés

4. Szimuláció és tesztelés

 

 

 

1. A lefoglalt hely helyének ésszerű tervezése

Tartsa távol a koncentrált hőforrás területétől:

A különböző elektromos alkatrészek hőtermelése aelosztó dobozNagyon változik. Az olyan alkatrészek, mint a nagy teljesítményű transzformátorok, egyenirányítók és a nagy teljesítményű ellenállások, sok hőt generálnak, és a fő hőforrások. A fenntartott hely megtervezésekor ezeknek a hőforrás -összetevőknek a hőeloszlási tartományának pontosan meg kell mérni, és a termikus mező eloszlását különböző terhelések alatt, például termikus képalkotókon keresztül. Például egy tipikus ipari elosztó dobozban, amikor a nagy teljesítményű transzformátor működik, a körülötte lévő 15-20 cm-en belüli hőmérséklet jelentősen növekszik. Ezért a fenntartott teret a hőkapocsoktól legalább 20 cm -re kell beállítani a szél vagy sarok helyzetbe, hogy elkerüljék a túlzott helyi hőmérsékletet a hőforrás közelsége miatt, befolyásolva a fenntartott tér jövőbeli használatának lehetőségét, és megakadályozva Az egyéb normál működő alkatrészek hőeloszlásának akadályai.

Ezenkívül figyelembe kell venni a hőforrás -összetevők hőeloszlását is. Egyes alkatrészek felfelé eloszlanak, míg mások oldalirányban eloszlathatják a hőt. Például néhány függőlegesen szerelt energiamodul elsősorban felfelé terjed. Ebben az esetben a fenntartott térnek nemcsak vízszintes irányban kell távol lennie a hőforrástól, hanem egy bizonyos távolságot is függőleges irányban tartani, hogy megakadályozzák a forró levegő áramlását közvetlenül a fenntartott térre.

A hőelvezető csatorna elrendezésével kombinálva:
Kulcsfontosságú, hogy mélyen megértsük az elosztódoboz hőelvezetési csatorna elvét és légáramlási irányát. Ha az elosztódoboz a természetes konvekciós hőelvezetési módszert alkalmazza az alsó légbeszívás és a felső levegőkimenet esetében, ez a meleg levegő felszálló és a hideg levegő utánpótlás elvén alapul. Ekkor a lefoglalt teret nem szabad a levegő bemeneti és kimeneti egyenes csatornájára beállítani, hogy ne akadályozza a levegő áramlását „útakadályként”. Például egy kis elosztódobozban a levegő bemeneti nyílás az alsó bal oldalon, a levegőkimenet pedig a felső jobb oldalán található, és a légáramlás átlós irányban emelkedik. A lefoglalt tér a hőelvezető csatornával párhuzamosan állítható be, de nem akadályozza a légáramlást, például az elosztódoboz jobb szélén, hogy a levegő zökkenőmentesen tudjon áramlani az elosztódobozban, és elvonja a hőt.

Az olyan elosztó dobozok esetében, amelyek kényszerített szellőztetést használnak a hő eloszlásához, azaz felgyorsítják a szurkolók és más berendezések légáramát, a fenntartott helyet a ventilátor légáramának és légáramának szervezésének megfelelően kell megtervezni. Például az axiális ventilátorok általában az egyik végétől a másikig fújják a levegőt, és a fenntartott helynek kerülnie kell a ventilátor közvetlen fújási útját és a fő légáram -csatornát, hogy elkerülje a légáram és a hőeloszlás hatékonyságának egyenletes eloszlását.

 

2. Optimalizálja a hőelvezetést
Adjon hozzá hőeloszlású csatornákat:

A lefoglalt térhez nagyon szükséges további hőleadó csatornák kialakítása. Például a fenntartott tér és a fűtőelem közé egy vezetőlemezt helyeznek el. A vezetőlemez vékony alumíniumlemezből vagy műanyagból készülhet. Alakját és szögét pontosan az elosztódobozban lévő légáramlás irányának és a lefoglalt tér helyzetének megfelelően kell megtervezni. A CFD (computational fluid dynamics) szimulációs szoftver segítségével meghatározható a vezetőlemez optimális alakja és beépítési szöge, hogy a forró levegőt gyorsan a levegőkimenethez irányítsa, és elkerülje a forró levegő felhalmozódását a fenntartott tér közelében. Például a vezetőlemezt úgy tervezték, hogy 45-fokos szögben döntsön, ami hatékonyan tudja a fűtőelemből kibocsátott forró levegőt a levegőkimenet irányába vezetni anélkül, hogy örvények keletkeznének a fenntartott tér körül.
A vezetőlemezen kívül a fenntartott tér oldalfalán vagy alján kis szellőzőnyílások nyithatók. Ezeknek a szellőzőnyílásoknak a méretét, számát és elhelyezkedését számítással és kísérlettel kell meghatározni. Ha a szellőzőnyílás túl kicsi, a levegő keringése nem egyenletes, és a hő nem távolítható el hatékonyan; Ha a szellőzőnyílás túl nagy, az befolyásolhatja az elosztódoboz védelmi szintjét. Általánosságban elmondható, hogy a szellőzőnyílások teljes területét a lefoglalt tér térfogata és a várható hőteljesítmény alapján kell meghatározni. Tájékoztatásul 5-10 négyzetcentiméteres szellőzőfelület állítható be a lefoglalt hely minden köbméteréhez. Ugyanakkor a szellőzőnyílásokhoz porvédőket kell felszerelni, hogy megakadályozzák a por és egyéb idegen tárgyak bejutását az elosztódobozba, és ez befolyásolja az elektromos alkatrészek teljesítményét.

Intelligens hőeloszlás -ellenőrzés elfogadása:
Az intelligens hőeloszlású berendezések, például az intelligens hőmérséklet-szabályozott ventilátorok telepítése hatékony eszköz a pontos hőeloszlás eléréséhez. Az intelligens hőmérséklet -szabályozó rendszer hőmérséklet -érzékelőkből, vezérlőkből és ventilátorokból áll. A hőmérséklet -érzékelőket az elosztó doboz különféle kulcsfontosságú helyein kell elosztani, különösen a fenntartott hely közelében, hogy a valós időben történő hőmérséklet változásait figyelemmel kísérjék. Amikor az elosztó dobozban a hőmérséklet emelkedik, az érzékelő továbbítja a hőmérsékleti jelet a vezérlőhöz, amely automatikusan beállítja a ventilátor sebességét az előre beállított hőmérséklet szerint, hogy fokozza a hő eloszlását. Például, amikor a fenntartott tér közelében lévő hőmérséklet eléri a 40 fokot, a vezérlő növeli a ventilátor sebességét 1000 fordulat / perc -ről 1500 fordulat / perc sebességgel, hogy a terület hőmérséklete ne maradjon tovább.
Ezenkívül a változó frekvencia ventilátorok is felhasználhatók a ventilátor sebességének lépcsőn történő beállítására a hőmérsékletváltozások szerint, hogy a finomabb hőeloszlás -ellenőrzést elérjék. Ugyanakkor az intelligens hőmérséklet -szabályozó rendszert integrálják az elosztó doboz megfigyelő rendszerébe, és az elosztó doboz hőmérsékleti feltételeit és a ventilátor működési állapotát távolról a hálózaton keresztül figyelik, hogy időben felfedezzék a potenciális hőeloszlás problémáit és végezzen beállítást.

 

3. Anyagválasztás és hőszigetelés kezelés

Használjon hőszigetelő anyagokat:

A fenntartott tér és a fűtőelem közé szigetelőanyagokat kell beépíteni, hogy hatékonyan blokkolják a hőátadást a fenntartott térbe, csökkentsék a fenntartott térre gyakorolt ​​​​hőhatást, és ne befolyásolják az elosztódoboz általános hőelvezetési teljesítményét. Például a kerámiaszálas szigetelőlemez jó hőszigetelő képességgel rendelkezik, és hővezető képessége olyan alacsony, mint 0.05 - 0.15W/(m・K), ami hatékonyan blokkolja a hőátadást. Szerelje fel a kerámiaszálas szigetelőlapot a lefoglalt hely és a fűtőelem közé, hogy hőzárót képezzen. A szerelés során ügyeljen arra, hogy a szigetelőlemez szorosan érintkezzen a fűtőelemmel és a fenntartott térrel, hogy elkerülje a hőszivárgást okozó hézagokat.

Az AirGel szigetelés Az FILE kiváló hőszigetelő anyag is, rendkívül alacsony hővezető képességgel és jó rugalmassággal. Az AirGel szigetelő filc a fűtőelem köré tekerhető vagy a fenntartott tér belső falán lefedhető, hogy tovább fokozza a hőszigetelő hatás. A szigetelő anyagok kiválasztásakor figyelembe kell venni azokat a tényezőket, mint a tűzállóság, a korrózióállóság és a szolgáltatási élettartam is annak biztosítása érdekében, hogy a szigetelő anyagok továbbra is szerepet játszhassanak az elosztó doboz hosszú távú működése során.

Jó hőelvezetési teljesítményű héjanyagok:
Válasszon jó hőelvezetési teljesítményű elosztódoboz héjanyagot, például alumíniumötvözetet. Az alumíniumötvözet magas hővezető képességgel rendelkezik, általában 180-230W/(m・K) között van, ami gyorsan át tudja adni az elosztódobozban lévő hőt a héj felületére, és elvezeti azt. A hagyományos acélhéjakhoz képest az alumíniumötvözet héjak hőelvezetési hatékonysága 30%-kal -50%-kal növelhető. Még ha van is fenntartott hely, a héj jó hőelvezetési teljesítménye segíthet alacsonyabb hőmérséklet fenntartásában a dobozon belül, és biztosítja az általános hőelvezetési hatást.

Az alumíniumötvözet anyagok kiválasztásakor válassza ki a megfelelő alumíniumötvözet modellt az elosztódoboz használati környezetének és költségvetésének megfelelően. Például a 6061 alumíniumötvözet jó átfogó teljesítménnyel, nagy szilárdsággal, jó korrózióállósággal rendelkezik, és alkalmas a legtöbb ipari és polgári elosztódobozhoz; egyes zord környezetben, például tengerparton vagy vegyi üzemekben használt elosztódobozokhoz 5052 alumíniumötvözet választható, amely jobb korrózióállósággal rendelkezik. Ugyanakkor az alumíniumötvözet héj felületkezelésnek, például eloxálásnak is alávethető, amely nemcsak javítja a héj korrózióállóságát, hanem növeli a hőelvezetési területet is, tovább javítva a hőelvezetési teljesítményt.

 

4. Szimuláció és tesztelés

Hőszimulációs elemzés:

A tervezési szakaszban elengedhetetlen a professzionális hőszimulációs szoftver használata az elosztódoboz hőelemzéséhez. Jelenleg az általánosan használt hőszimulációs szoftverek közé tartozik az ANSYS Fluent, a FloTHERM stb. Az elosztódoboz háromdimenziós modelljének felállításával, olyan paraméterek bevitelével, mint a fűtőteljesítmény, a hőelvezetési módszer és az elektromos alkatrészek anyagtulajdonságai, a tartalékok befolyása. szimulálják a hőelvezetési teljesítményt különböző munkakörülmények között. Például a szimulációs folyamat során különböző terhelési feltételek állíthatók be, amelyek szimulálják az elektromos alkatrészek felmelegedését teljes terhelésnél, félterhelésnél stb., és megfigyelik a hőmérséklet eloszlását.

A fenntartott tér helyzetének, méretének és hőeloszlásának tervezési paramétereinek beállításával, például a vezetéklap alakjának megváltoztatásával, a szellőzőnyílások helyzetének és méretének megváltoztatásával, többszörös szimulációs elemzéseket végeznek az optimális tervezési megoldás megtalálásához. A szimulációs folyamat során a hőmérséklet -felhő térképek és a légáram -áramvonalak előállíthatók a hőmérséklet -eloszlás és a légáram áramlásának intuitív megjelenítéséhez az elosztó dobozban, segítve a tervezőket abban, hogy pontosan megítsák a fenntartott helynek a hőeloszlás teljesítményére gyakorolt ​​hatását és célzott optimalizálás elvégzésében. Például a hőmérsékleti felhő térképen keresztül kiderül, hogy a fenntartott tér sarkában lévő hőmérséklet túl magas, amelyet a szellőzőnyílások helyzetének beállításával vagy szigetelőanyagok hozzáadásával lehet megoldani.

Tényleges tesztellenőrzés:
Az elosztó doboz prototípusának elkészítése és a hőeloszlás teljesítményének tényleges működési körülmények között történő tesztelése kulcsfontosságú lépés a terv ellenőrzésében. Szimulálja az elektromos alkatrészek különféle lehetséges fűtési körülményeit, például a különböző teljesítményű elektromos alkatrészek fűtésének szimulálását a terhelési ellenállás beállításával, és mérje meg az elosztó dobozban lévő egyes területek hőmérsékletét, beleértve a fenntartott helyet is. Használjon nagy pontosságú hőmérséklet-érzékelőket az elosztó doboz több mérési pontjának egyenletes megszervezéséhez annak biztosítása érdekében, hogy a hőmérsékleti adatok pontosan megszerezhetők legyenek.

A vizsgálati eredmények szerint optimalizálja a tervezést. Ha úgy találják, hogy a fenntartott tér hőmérséklete túl magas, a hőelvezető csatorna tovább javítható, például a szellőzőnyílások méretének növelésével, a vezetőlemez szögének beállításával stb.; vagy a szigetelőanyag helyzetének beállítása a szigetelő hatás fokozása érdekében. Ugyanakkor az elosztódoboz hőelvezetési teljesítménye különböző környezeti hőmérsékleteken is tesztelhető annak biztosítására, hogy a fenntartott tér ne befolyásolja az elosztódoboz hőelvezetési teljesítményét különböző tényleges használati környezetekben. A tényleges tesztellenőrzés révén a tervezési tervet folyamatosan optimalizálják annak biztosítására, hogy a formális termék hőelvezetési teljesítményét ne befolyásolja negatívan a fenntartott hely.