تبريد امدادات الطاقة

وحدة إمداد الطاقة لديها فقد للطاقة في عملية تحويل الجهد. يؤدي توليد الطاقة الحرارية إلى تسخين الوحدة ، ويقلل من كفاءة تحويل مصدر الطاقة ، ويؤثر بشكل مباشر على التشغيل العادي لوحدة الطاقة ، وقد يؤثر بشكل مباشر على أداء الأجهزة المحيطة الأخرى.

هناك ثلاث طرق أساسية لنقل طاقة وحدة الطاقة من منطقة درجة حرارة عالية إلى منطقة درجة حرارة منخفضة: الإشعاع ، والنقل ، والحمل الحراري.

إشعاع: نقل الحرارة بالحث الكهرومغناطيسي بين جسمين بدرجات حرارة مختلفة.

تَوصِيل: انتقال الحرارة من خلال وسط صلب.

الحمل: انتقال الحرارة عبر وسط سائل (غاز).

في العديد من التطبيقات المحددة ، تختلف تأثيرات طرق نقل الحرارة الثلاث أيضًا. في معظم التطبيقات ، يعتبر الحمل الحراري طريقة نقل الحرارة الأساسية. إذا تمت إضافة طريقتين أخريين لتبديد الحرارة ، يكون التأثير الفعلي أفضل. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، قد يكون لهاتين الطريقتين أيضًا آثار ضارة. لذلك ، عند تصميم نظام تبديد حرارة عالي الجودة ، يجب مراعاة جميع طرق نقل الحرارة الثلاثة بعناية وبشكل كامل.

هناك ثلاث طرق فعالة لتسخين وحدة الطاقة:

1- تبريد مصدر الإشعاع:

في معظم الحالات ، يتبدد مصدر الإشعاع 10 بالمائة فقط أو أقل من إجمالي قيمة السعرات الحرارية. لذلك ، يتم استخدام التبريد الإشعاعي بشكل عام فقط كطريقة مساعدة بخلاف طريقة تبديد الحرارة الأساسية ، ولا يتم بشكل عام مراعاة تأثيره المباشر على درجة حرارة وحدة الطاقة بشكل كامل في التصميم الحراري. في تطبيقات محددة ، تكون درجة حرارة وحدة التحكم في المحول أعلى بشكل عام من درجة الحرارة المحيطة الطبيعية. لذلك ، فإن نقل الطاقة الحركية المشعة يؤدي إلى تبديد الحرارة.

في التصميم الحراري ، يجب ترتيب الأجزاء النسبية للمكونات حول وحدة التحكم في المحول بطريقة علمية وفقًا للتأثير المباشر للإشعاع الحراري. عندما تكون مكونات الحرق قريبة من وحدة التحكم في المحول ، من أجل إضعاف تأثير التسخين لمصدر الإشعاع ، يجب إدخال زعانف رفيعة للوح العزل الحراري بين وحدة التحكم ومكونات الحرق.

2. تبريد ناقل الحركة:

يمكن أن يؤدي استخدام المواد الخام المناسبة ومنطقة المقطع العرضي إلى تقليل المقاومة الحرارية لمكونات نقل الحرارة بشكل فعال. عندما يتم السماح بمساحة التركيب والتكلفة ، يجب استخدام المبدد الحراري بأقل قيمة مقاومة حرارية. يعد إنتاج وتصنيع المواد الخام للمشتت الحراري من العوامل الرئيسية التي تؤثر على الكفاءة ، لذلك يجب الانتباه إلى العديد من الجوانب عند الاختيار. في معظم التطبيقات ، سيتم نقل الحرارة الناتجة عن وحدة الطاقة من الركيزة إلى المبرد أو مكونات نقل الحرارة.

3. التبريد الحراري:

التبريد بالحمل الحراري هو طريقة شائعة الاستخدام لتبديد الحرارة. ينقسم الحمل الحراري عمومًا إلى الحمل الحراري الطبيعي والحمل القسري. تنتقل الحرارة من سطح كتلة التسخين إلى الهواء الساكن المحيط بدرجة حرارة منخفضة ، وهو ما يسمى بالحمل الحراري الطبيعي ؛ تنتقل الحرارة من سطح كتلة التسخين إلى الهواء المتدفق ، وهو ما يسمى بالحمل القسري.

من السهل إدراك مزايا الحمل الحراري الطبيعي ، ولا توجد مروحة كهربائية ، وتكلفة منخفضة وموثوقية عالية لتبديد الحرارة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع الحمل الحراري القسري ، من أجل تحقيق نفس درجة حرارة الركيزة ، فإن حجم غرفة التبريد كبير جدًا.

درجة الحرارة المرتفعة لها تأثير كبير على موثوقية وحدة الطاقة. قد لا يؤثر تقليل كفاءة تحويل مصدر الطاقة بشكل مباشر على التشغيل العادي لوحدة الطاقة فحسب ، بل قد يؤثر أيضًا بشكل مباشر على أداء وعمر خدمة الأجهزة المحيطة الأخرى.