كيفية حساب ارتفاع درجة الحرارة في الأغلفة الكهربائية

يحتاج مصممو الأجهزة الكهربائية والإلكترونية إلى النظر في عوامل مختلفة، مع زيادة درجة الحرارة كونها واحدة من أكثر العوامل أهمية. كل مكون إلكتروني ينتج حرارة، وإدارة تراكم وإطلاق الحرارة داخل غلاف هو أمر ضروري لتشغيل جهازك بشكل صحيح.

سوف تغطي هذه المقالة أساسيات تحديد زيادة درجة الحرارة داخل حاويات وسوف تبحث بإيجاز مختلف الطرق لإزالة الحرارة المتولدة داخل حاويات، بما في ذلك التهوية، بالوعات الحرارة، وأنظمة تكييف الهواء الداخلية. في البداية، يجب أن نناقش أساسيات كيفية توليد المكونات الكهربائية للحرارة.

ما الذي يولِّد الحرارة في الفضاء؟

العديد من المكونات الكهربائية والإلكترونية المحصنة بواسطة حاويات إلكترونية تنتج الحرارة عندما يمر التيار الكهربائي من خلالها. وتتكون أنواع العناصر التي كثيراً ما تنتج الحرارة من:

· المصادر الكهربائية.

· الأجهزة المصنوعة من أشباه الموصلات

· محركات المؤازرة

· أجهزة التحكم التي يمكن برمجتها منطقياً (PLCs)

· محركات الأقراص ذات السرعة المتغيرة (VSDs)

· التجمعات الأولية

· مفاتيح التحويل

· محولات

--كتل الاتصال

بما أن هذه القائمة تحتوي على العديد من المكونات الأساسية للوحات التحكم الصناعية وأنظمة توزيع الطاقة، فمن المهم أن يتم تصميم جهازك والعلبة بشكل صحيح لمنع السخونة الزائدة. الطريقة الأكثر فعالية لفهم سمات توليد الحرارة لكل مكون هي مراجعة المواصفات التي تقدمها الشركة المصنعة. سوف تواجه قيمة، عادة ما يتم التعبير عنها بالواط، مشيرا إلى حمولة الحرارة من المكون.

عناصر تؤثر على درجة حرارة التغليف

وإلى جانب الحرارة التي تنتجها المكونات داخل الحاوية، تؤثر عوامل مختلفة على ارتفاع درجة الحرارة، مثل:

بعض المواد والتشطيبات تنقل الحرارة بكفاءة أكبر من غيرها. يتميز الفولاذ المطلي والبولي كربونات بامتيازهما العالي للإشعاع الحراري مقارنة بالمواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم الخام.

· بسبب ارتفاع الحرارة في الهواء، قد تتعرض العديد من الأسياج ذات الاتجاه الرأسي لتغيرات في درجات الحرارة الداخلية تؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة في القمة مقارنة بالقاع.

الجدار#تركيبة المادة 39;s التي يتم تركيب العلبة عليها سوف تؤثر على تبديد الحرارة.

الظروف البيئية الخارجية يمكن أن ترفع الحمل الحراري الداخلي إذا كانت درجة حرارة الهواء المحيطة تدفئ المادة الحاوية. الهياكل الخارجية المعرضة لأشعة الشمس المباشرة يمكن أن تمتص الحرارة من الشمس. الأغلفة المطلية باللون الأبيض أو غيرها من الظلال الفاتحة سوف تمتص حرارة أقل مقارنة مع تلك المطلية باللون الأسود أو الداكن.

موقع العلبة عند تركيبها (إما أفقيا أو عموديا) سوف يؤثر على كيفية انتشار الحرارة داخل العلبة. الأغلفة المثبتة أفقيا قد تواجه عمليات نقل حرارة أكثر تعقيدا مقارنة بتلك المثبتة رأسيا.

ضع هذه العناصر في الاعتبار عند حساب مستويات الحرارة لحاوية.

طريقة حساب زيادة درجة الحرارة داخل الأغلفة

فيما يلي سلسلة من الخطوات المباشرة لتحديد ارتفاع درجة حرارة حاوية كهربائية:

1. ابدأ بتحديد الطاقة المدخلة، والتي تقاس بالواط لكل قدم مربع. تقسيم الحرارة الصادرة داخل الحاوية بالواط على مساحة سطح الحاوية بالقدم المربع.

   
   

2. في الرسم البياني المقدم، حدد الطاقة المدخلة المقاسة بالوات لكل قدم مربع على المحور السفلي. تمديد خط رأسي من هذا الرقم حتى يتقاطع مع أحد منحنيات زيادة درجة الحرارة. استخدام المنحنى العلوي لأغلفة الحاويات المصنوعة من الألومنيوم غير المكتمل أو الفولاذ غير القابل للصدأ، والمنحنى السفلي لأغلفة الحاويات المعدنية غير المعدنية أو المطلية.

3. أنشئ خطًا أفقيًا يمتد من نقطة التقاطع إلى المحور الرأسي للرسم البياني. هذه هي الكمية المقدرة من الدرجات التي سترتفع فيها درجة الحرارة الداخلية لسياجك مقارنة بدرجة الحرارة المحيطة.

وستساعدكم هذه الاجراءات على فهم الحمل الحراري الكلي المتوقع لسياجكم. ومع ذلك، من الأهمية بمكان تكليف خبير في هندسة الإلكترونيات بإجراء تحليل شامل لارتفاع درجة حرارة المحيط، وخاصة عند إنشاء جهاز حرج للمهمة يمكن أن يشكل مخاطر على السلامة في حالة تعطله.

استراتيجيات تبديد الحرارة

تستخدم الجهات المصنعة للأجهزة أنواعاً مختلفة من الأدوات وأساليب الإدارة الحرارية لإطلاق الحرارة الناتجة داخل حاوية، مثل:

· التبعثر السطحي:هذه التقنية الأساسية لإدارة الحرارة داخل الحاوية هي نهج سلبي يعتمد على الانبعاث الطبيعي للحرارة من خلال الحاوية#مساحة السطح 39. قد يوفر SAD تبديد الحرارة الكافية للحاويات الأصغر التي لا تحتوي على مكونات عالية الاستهلاك للطاقة، ولكن العديد من الأجهزة سوف تتطلب شيئا أكثر من ذلك.

· التهوية:طريقة مباشرة لتبديد الحرارة، تعمل التنفيس عن طريق خلق مسار لتدفق الهواء الذي يمكن الهواء الدافئ من الهروب من الحاوية. يمكن تزويد الغرف المغلقة بقطوع مخصصة للتهوية، أو يمكنك اختيار فتحات التهوية المصنوعة من البولي كربونات والفتحات المقاومة للماء لتطوير خيار قوي لتبديد الحرارة وموازنة الضغط، مع الحفاظ على الحاوية الخاصة بك#تصنيف NEMA.

· الجو الجبري:يمكن للأجهزة التي تستخدم الهواء القسري، مثل المراوح ووحدات تكييف الهواء الداخلية، أن تكون بمثابة حلول تبريد فعالة للغاية للحاويات. الأغلفة التي تتوقع ارتفاع مستويات الحرارة (سواء من العناصر الداخلية أو درجات حرارة الهواء المحيطة) قد تتطلب تبريد الهواء القسري.

· الأحواض الحرارية:توضع هذه المكونات داخل حاويات لنقل الحرارة إلى واحدة من طريقتين للتبريد: مجموعة من التي توفر مساحة سطحية أكبر لتبديد الحرارة، أو وسط سائل مثل المبرد. في أي من السيناريوهين، يقوم خافض الحرارة بتحويل الحرارة بعيدًا عن المكونات التي قد تكون عرضة لها.

طلب تفاصيل إضافية عن كيفية تحديد احتباس الحرارة وتبديد حاوية؟ اتصل بالمتخصصين في الضميمة على رقم +86 18939857433 أو اتصل بنا من خلال موقعنا على الإنترنت. يسعدنا المساعدة.