Hvordan sikrer man, at den reserverede plads ikke påvirker varmeafledningsydelsen af ​​fordelerboksen?

 

Når du designerindkapsling af fordelerboksen,Vores designteam skal overveje flere faktorer for at sikre, at det reserverede rum ikke påvirker varmeafledning.

 

Vi planlægger omhyggeligt placeringen af ​​det reserverede rum for at holde det væk fra varmegenererende komponenter og i overensstemmelse med de etablerede varmeafledningskanaler. For det andet optimerer vi varmedissipationsdesignet ved at tilføje yderligere varmeafledningskanaler til det reserverede rum og implementere intelligente termiske kontrolsystemer. For det tredje vælger vi egnede materialer, bruger varmebestandige materialer til isolering og vælger indkapslingsmaterialer med god varmeafledning. Endelig udfører vi termiske simuleringer og faktiske tests for at verificere og optimere designet for at sikre, at det reserverede rum ikke går på kompromis med den samlede varmeafledning af distributionsboksen.

 

Indholdsfortegnelse

1. Rimelig planlægning af reserveret plads

2. Optimering af varmeafledningsdesign

3. Materialeudvælgelse og varmeisoleringsbehandling

4. simulering og test

 

 

 

1. rimelig planlægning af den reserverede rumplacering

Holdes væk fra det koncentrerede varmekildeområde:

Varmeproduktionen af ​​forskellige elektriske komponenter iDistributionsboksvarierer meget. Komponenter som højeffekttransformatorer, ensretter og modstande med høj effekt genererer en masse varme, når de arbejder og er de vigtigste varmekilder. Når du planlægger det reserverede rum, er det nødvendigt at nøjagtigt måle varmeafledningsområdet for disse varmekilde -komponenter og få deres termiske feltfordeling under forskellige belastninger gennem udstyr, såsom termiske billedmænd. F.eks. I en typisk industriel distributionsboks, når højeffekttransformatoren er i drift, stiger temperaturen inden for 15-20 cm omkring den markant. Derfor skal det reserverede rum indstilles i kant- eller hjørnepositionen mindst 20 cm væk fra disse varmekilder for at undgå overdreven lokal temperatur på grund af nærhed til varmekilden, der påvirker muligheden for fremtidig brug af det reserverede rum og også forhindrer Hindringer for varmeafledning af andre normalt driftskomponenter.

Derudover skal varmeafledningsretningen for varmekilde -komponenterne også overvejes. Nogle komponenter kan sprede opvarmning opad, mens andre muligvis spreder varme lateralt. For eksempel spreder nogle lodret monterede effektmoduler hovedsageligt varme opad. I dette tilfælde bør det reserverede rum ikke kun være væk fra varmekilden i den vandrette retning, men også opretholde en bestemt afstand i den lodrette retning for at forhindre, at den varme luftstrøm direkte påvirker det reserverede rum.

Kombineret med layoutet af varmeafledningskanalen:
Det er nøglen at have en dyb forståelse af det etablerede varmeafledningskanalprincip og luftstrømsretningen i fordelerboksen. Hvis fordelerboksen anvender den naturlige konvektionsvarmeafledningsmetode for bundluftindtag og topluftudtag, er dette baseret på princippet om varmluftsstigning og koldluftpåfyldning. På dette tidspunkt må den reserverede plads ikke sættes på den lige kanal af luftindtag og -udløb, for ikke at blokere luftstrømmen som en "vejspærring". For eksempel i en lille fordelingsboks er luftindtaget placeret på venstre side af bunden og luftudtaget er placeret på højre side af toppen, og luftstrømmen stiger i diagonal retning. Den reserverede plads kan indstilles i en position parallelt med varmeafledningskanalen, men hindrer ikke luftstrømmen, såsom højre kant af fordelerboksen, for at sikre, at luften kan flyde jævnt i fordelerboksen og tage varmen væk.

For distributionsbokse, der bruger tvungen ventilation til at sprede varme, det vil sige, fremskynde luftstrømmen gennem fans og andet udstyr, skal det reserverede rum også planlægges i henhold til luftforsyningsretningen og luftstrømsorganisationen af ​​ventilatoren. F.eks. Blæser aksiale fans normalt luft fra den ene ende til den anden, og det reserverede rum bør undgå ventilatorens direkte blæsesti og hovedflowkanal for at undgå at forstyrre den ensartede fordeling af luftstrøm og varmeafledningseffektivitet.

 

2. Optimer varmedissipationsdesign
Tilføj varmeafledningskanaler:

For det reserverede rum er det meget nødvendigt at designe yderligere varmeafledningskanaler. For eksempel sættes en styreplade mellem det reserverede rum og varmelegemet. Styrepladen kan være lavet af tynd aluminiumsplade eller plastmateriale. Dens form og vinkel skal være præcist udformet i henhold til luftstrømmens retning i fordelerboksen og placeringen af ​​det reserverede rum. Gennem CFD (computational fluid dynamics) simuleringssoftware kan den optimale form og installationsvinkel af styrepladen bestemmes for at guide den varme luft til at strømme hurtigt til luftudtaget og undgå ophobning af varm luft nær det reserverede rum. For eksempel er styrepladen designet til at være skråtstillet i en 45-graders vinkel, hvilket effektivt kan lede den varme luft, der udsendes fra varmeelementet, til retningen af ​​luftudløbet uden at danne hvirvler omkring det reserverede rum.
Ud over styrepladen kan små ventilationsåbninger åbnes på sidevæggen eller bunden af ​​den reserverede plads. Størrelsen, antallet og placeringen af ​​disse åbninger skal bestemmes ved beregning og eksperiment. Hvis udluftningen er for lille, er luftcirkulationen ikke jævn, og varmen kan ikke effektivt fjernes; hvis udluftningen er for stor, kan det påvirke fordelingsboksens beskyttelsesniveau. Generelt skal det samlede areal af ventilationsåbningerne bestemmes ud fra volumen af ​​det reserverede rum og den forventede varmeeffekt. Til reference kan der indstilles et udluftningsareal på 5-10 kvadratcentimeter for hver kubikmeter reserveret plads. Samtidig bør der installeres støvskærme ved ventilationsåbningerne for at forhindre, at støv og andre fremmedlegemer kommer ind i fordelerboksen og påvirker de elektriske komponenters ydeevne.

Vedtag intelligent varmeafledningskontrol:
Installation af intelligent varmeafledningsudstyr, såsom intelligente temperaturkontrollerede ventilatorer, er et effektivt middel til at opnå præcis varmeafledning. Det intelligente temperaturstyringssystem består af temperatursensorer, controllere og ventilatorer. Temperatursensorer bør fordeles på forskellige nøglesteder i fordelerboksen, især i nærheden af ​​det reserverede rum, for at overvåge temperaturændringer i realtid. Når temperaturen i fordelerboksen stiger, sender sensoren temperatursignalet til regulatoren, som automatisk justerer blæserhastigheden i henhold til den forudindstillede temperatur for at øge varmeafledningen. For eksempel, når temperaturen nær det reserverede rum når 40 grader, øger controlleren blæserhastigheden fra 1000 rpm til 1500 rpm for at sikre, at temperaturen i dette område ikke fortsætter med at stige.
Derudover kan fans af variabel frekvens også bruges til at justere ventilatorhastigheden trinvis i henhold til temperaturændringer for at opnå mere raffineret varmeafledningskontrol. På samme tid er det intelligente temperaturstyringssystem integreret med overvågningssystemet i distributionsboksen, og temperaturforholdene og ventilatorens driftsstatus i distributionsboksen overvåges fjernt gennem netværket for rettidigt at opdage potentielle varmeafledningsproblemer og foretage justeringer.

 

3. Materialeudvælgelse og termisk isoleringsbehandling

Brug termiske isoleringsmaterialer:

Isoleringsmaterialer er installeret mellem det reserverede rum og varmeelementet for effektivt at blokere varmeoverførslen til det reserverede rum, reducere den termiske påvirkning af det reserverede rum og ikke påvirke fordelingsboksens samlede varmeafledningsevne. For eksempel har keramisk fiberisoleringsplade en god termisk isoleringsevne, og dens varmeledningsevne er så lav som 0.05 - 0.15W/(m・K), hvilket effektivt kan blokere varmeoverførslen. Installer den keramiske fiberisoleringsplade mellem det reserverede rum og varmeelementet for at danne en termisk barriere. Under installationen skal du sikre dig, at isoleringspladen er i tæt kontakt med varmeelementet og den reserverede plads for at undgå huller, der forårsager varmelækage.

Aerogel-isoleringsfilt er også et fremragende varmeisoleringsmateriale med ekstrem lav varmeledningsevne og god fleksibilitet. Aerogel-isoleringsfilt kan vikles rundt om varmeelementet eller dækkes på indervæggen af ​​det reserverede rum for yderligere at forstærke den termiske isoleringseffekt. Ved valg af isoleringsmaterialer bør faktorer som brandmodstand, korrosionsbestandighed og levetid også tages i betragtning for at sikre, at isoleringsmaterialerne fortsat kan spille en rolle under den langsigtede drift af fordelerboksen.

Skalmaterialer med god varmeafledningsevne:
Vælg et skalmateriale til distributionsboksen med god varmeafledningsevne, såsom aluminiumslegering. Aluminiumslegering har en høj termisk ledningsevne, generelt mellem 180-230W/(m・K), som hurtigt kan overføre varmen inde i fordelerboksen til overfladen af ​​skallen og sprede den. Sammenlignet med traditionelle stålskaller kan varmeafledningseffektiviteten af ​​aluminiumslegeringsskaller øges med 30 %-50 %. Selv hvis der er reserveret plads, kan god varmeafledningsydelse hjælpe med at opretholde en lavere temperatur inde i kassen og sikre den samlede varmeafledningseffekt.

Når du vælger aluminiumslegeringsmaterialer, skal du vælge den relevante aluminiumslegeringsmodel i henhold til brugsmiljøet og budgettet i distributionsboksen. For eksempel har 6061 aluminiumslegering god omfattende ydeevne, høj styrke, god korrosionsbestandighed og er velegnet til de fleste industrielle og civile distributionsbokse; For nogle distributionsbokse, der bruges i barske miljøer, såsom hav eller kemiske steder, kan 5052 aluminiumslegering vælges, hvilket har bedre korrosionsbestandighed. På samme tid kan aluminiumslegeringsskal også udsættes for overfladebehandling, såsom anodisering af behandling, som ikke kun kan forbedre skalens korrosionsbestandighed, men også øge dens varmeafledningsområde, hvilket yderligere forbedrer varmeafledningens ydelse.

 

4. Simulering og test

Termisk simuleringsanalyse:

Under designfasen er det vigtigt at bruge professionel termisk simuleringssoftware til at udføre termisk analyse på distributionsboksen. I øjeblikket omfatter almindeligt anvendt termisk simuleringssoftware ANSYS Fluent, FloTHERM osv. Ved at etablere en tredimensionel model af distributionsboksen, indtastning af parametre såsom varmeeffekten, varmeafledningsmetoden og materialeegenskaber af elektriske komponenter, kan indflydelsen af ​​reserveret rum på varmeafledningsevne under forskellige arbejdsforhold simuleres. For eksempel kan der under simuleringsprocessen indstilles forskellige belastningsforhold til at simulere opvarmning af elektriske komponenter under fuld belastning, halv belastning osv., og observere temperaturfordelingen.

Ved at justere positionen, størrelsen, størrelsen og varmeafledningsdesignparametre for det reserverede rum, såsom at ændre formen på guidepladen, placeringen og størrelsen af ​​ventilationsåbningerne osv., Udføres flere simuleringsanalyser for at finde den optimale designopløsning. Under simuleringsprocessen kan temperaturskyskort og luftstrømstrømlinjer genereres for intuitivt at vise temperaturfordelingen og luftstrømmen i distributionsboksen, hvilket hjælper designere med nøjagtigt at bedømme påvirkningen af ​​den reserverede plads på varmeafledningens ydelse og udføre målrettet optimering. For eksempel viser det gennem temperaturskyskortet, at temperaturen i et hjørne af det reserverede rum er for høj, hvilket kan løses ved at justere åbningens placering eller tilføje isoleringsmaterialer.

Faktisk testverifikation:
At lave en distributionsboksprototype og teste varmeafledningsevnen under faktiske driftsforhold er nøgletrin i verificering af designet. Simuler forskellige mulige opvarmningsforhold for elektriske komponenter, såsom simulering af opvarmning af elektriske komponenter med forskellig effekt ved at justere belastningsmodstanden, og mål temperaturen for hvert område i fordelerboksen inklusive den reserverede plads. Brug højpræcisionstemperatursensorer til at arrangere flere målepunkter jævnt i fordelerboksen for at sikre, at temperaturdata kan opnås nøjagtigt.

I henhold til testresultaterne skal du optimere designet. Hvis det konstateres, at temperaturen på det reserverede rum er for høj, kan varmeafledningskanalen forbedres yderligere, såsom at øge størrelsen på ventilationshullerne, justere vinkelen på guidepladen osv.; eller justering af isoleringsmaterialets placering for at forbedre isoleringseffekten. På samme tid kan varmeafledningens ydelse af distributionsboksen under forskellige omgivelsestemperaturer også testes for at sikre, at det reserverede rum ikke påvirker varmeafledningen af ​​distributionsboksen i forskellige faktiske brugsmiljøer. Gennem faktisk testverifikation optimeres designplanen kontinuerligt for at sikre, at varmeafledningens ydelse af det formelle produkt ikke påvirkes negativt af det reserverede rum.