ثلاث طرق فعالة لتبديد الحرارة لوحدات الطاقة

هناك طريقتان أساسيتان لنقل طاقة وحدة الطاقة من منطقة درجة حرارة عالية إلى منطقة درجة حرارة منخفضة: الإشعاع والحمل الحراري.

الإشعاع: انتقال الحث الكهرومغناطيسي للحرارة المتولدة بين كتلتين بدرجات حرارة مختلفة.

الحمل الحراري: انتقال الحرارة عبر وسط سائل (غاز).

في مجموعة متنوعة من التطبيقات المحددة ، غالبًا ما يكون لجميع الطرق الثلاثة لنقل الحرارة مستويات مختلفة من التأثير. في معظم التطبيقات ، يعتبر الحمل الحراري أكثر طرق نقل الحرارة أهمية. إذا تمت إضافة طريقتين أخريين لتبديد الحرارة ، فسيكون التأثير الفعلي أفضل. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، قد يكون لهاتين الطريقتين آثار عكسية. لذلك ، عند تصميم نظام تبديد حرارة عالي الجودة ، يجب مراعاة جميع طرق نقل الحرارة الثلاثة بعناية.

وحدة الطاقة

1. مصدر إشعاع تبديد الحرارة

عندما تواجه واجهتان بدرجات حرارة مختلفة بعضهما البعض ، فسوف يتسبب ذلك في انتقال إشعاع مستمر للحرارة.

يتم تحديد التأثير النهائي للإشعاع على درجة حرارة أجسام معينة من خلال العديد من العوامل: اختلاف درجة الحرارة بين المكونات المختلفة ، واتجاه المكونات ذات الصلة ، ونعومة سطح المكونات والمسافة بينها. نظرًا لعدم وجود طريقة للتحليل الكمي لهذا العنصر ، بالإضافة إلى تأثير البيئة المحيطة&# 39 ؛ تبادل الطاقة الحركية الإشعاعية الخاصة ، فمن المعقد للغاية قياس ضرر الإشعاع لدرجة الحرارة ، ومن الصعب قياس ضرر الإشعاع لدرجة الحرارة بدقة احسب.

في التطبيق المحدد لوحدة التحكم في محول إمداد الطاقة ، من غير المحتمل أن تعتمد فقط على تبديد الحرارة المشع كطريقة تبريد للمحول. في معظم الحالات ، يبدد المصدر المشع 10٪ أو أقل من إجمالي توليد الحرارة. لذلك ، يتم استخدام الحرارة المشعة بشكل عام فقط كطريقة مساعدة بالإضافة إلى طريقة تبديد الحرارة الرئيسية ، ولا تأخذ خطة التصميم الحراري تأثيرها بشكل عام. تأثير درجة حرارة وحدة تزويد الطاقة. في تطبيقات محددة ، تكون درجة حرارة وحدة التحكم العامة في المحول أعلى من درجة الحرارة المحيطة الطبيعية. لذلك ، فإن نقل الطاقة الحركية المشعة يساعد على تبديد الحرارة. ومع ذلك ، في ظل بعض الظروف ، تكون درجة حرارة بعض مصادر الحرارة (لوحات الأجهزة الإلكترونية ، والمقاومات عالية الطاقة ، وما إلى ذلك) حول وحدة التحكم أعلى من درجة حرارة وحدة الطاقة ، وستزيد الحرارة المشعة لهذه الأجسام من درجة الحرارة من وحدة التحكم.

في خطة تصميم تبديد الحرارة ، يجب ترتيب المواضع النسبية للمكونات الطرفية لوحدة التحكم في المحول بطريقة علمية وفقًا للتأثير الذي سيحدثه الإشعاع الحراري. عندما تكون المكونات الساخنة قريبة من وحدة التحكم في المحول ، من أجل إضعاف تأثير التسخين لمصدر الإشعاع ، يجب إدخال الزعانف الرقيقة للوح العزل الحراري بين وحدة التحكم والمكونات الساخنة.

2. تبديد الحرارة بالحمل الحراري

يعد تبديد الحرارة بالحمل الحراري أكثر طرق تبديد الحرارة استخدامًا لمحولات الطاقة من إبسون. ينقسم الحمل الحراري عمومًا إلى نوعين: الحمل الحراري الطبيعي والحمل القسري. يُطلق على انتقال الحرارة من سطح الكتلة الساخنة إلى الغاز الساكن المحيط بدرجة حرارة منخفضة الحمل الحراري الطبيعي ؛ يسمى انتقال الحرارة من سطح الكتلة الساخنة إلى الغاز السائل بالحمل القسري.

تتمثل مزايا الحمل الحراري الطبيعي في سهولة تنفيذه ، ولا يتطلب مراوح كهربائية ، ومنخفضة التكلفة ، وموثوقية عالية في تبديد الحرارة. ومع ذلك ، على عكس الحمل الحراري القسري ، من أجل تحقيق نفس درجة حرارة الركيزة ، يلزم وجود المشتت الحراري الكبير.

يجب أن ينتبه تصميم المبرد الحراري الطبيعي أيضًا إلى ما يلي:

بشكل عام ، يتم إعطاء المعلمات الرئيسية فقط للمشتت الحراري العمودي للمشتت الحراري. تأثير تبديد الحرارة الفعلي للمشتت الحراري الأفقي ضعيف. إذا كان التثبيت الأفقي مطلوبًا ، فيجب زيادة مساحة المبرد بشكل مناسب ، ويمكن أيضًا استخدام تبديد الحرارة بالحمل القسري.