עיצוב פיזור חום של תיבת חלוקה

תכנון פיזור החום של תיבת הפצה הוא פרויקט שיטתי. מטרת הליבה היא לשלוט בטמפרטורה הפנימית בטווח סביר, בדרך כלל פחות או שווה ל-40 מעלות, כדי להבטיח בטיחות ותוחלת חיים של הציוד.

עקרונות ליבה של עיצוב
אופטימיזציה של פריסת אזורים: זהו השלב הראשון בתכנון פיזור חום. יש למקם רכיבים המייצרים-חום- גבוה, כגון ממירים ושנאים, בחלק האמצעי העליון של הארון לצורך פיזור חום; יש למקם רכיבים-שמייצרים-חום נמוך, כגון ממסרים ומכשירים, בחלק האמצעי התחתון כדי למנוע הצטברות חום. יש לשמור על מרווח של לפחות 50 מ"מ בין רכיבים המייצרים-חום- גבוה.
עיצוב זרימת אוויר: מועדף ערוץ זרימת אוויר "למטה-פנימה, למעלה-חוץ". פתחי כניסת אוויר, הניתנים להצטייד במסננים, צריכים להיות ממוקמים בתחתית הארון, ופתחי פליטה צריכים להיות ממוקמים בחלק העליון כדי ליצור הסעה חלקה. לקירור אוויר מאולץ, יש להזיז את כניסות ויציאות האוויר, ולהוסיף מסיטים כדי להנחות את זרימת האוויר באופן שווה על פני הרכיבים כדי למנוע קצר חשמלי. במקביל, הכבלים בתוך הארון חייבים להיות מנותבים כהלכה כדי למנוע חסימת ערוצי זרימת אוויר.

שלב 1: ניתוח מקור חום וחישוב חום
זהו הבסיס לכל עיצובי פיזור החום. לפני התכנון, יש לחשב במדויק את החום הכולל שנוצר על ידי כל הרכיבים בתוך הארון.

מקורות חום עיקריים: מפסקי מעגל, מגע, ממירי תדר, PLC ורכיבים נוספים בתיבת החלוקה מייצרים חום במהלך הפעולה עקב הפסדי התנגדות ואיבודי ברזל.

התייחסות אופיינית לייצור חום: מפסק מעגל יצוק של 100A: כ-5-8W; ממיר תדר 5.5kW: כ-100-150W; PLC: כ-5-12W

שלב 2: בחירת שיטת קירור
בהתבסס על גורמים כגון ייצור חום כולל, סביבת הפעלה ודירוג הגנת IP, בחר פתרון קירור משולב אחד או יותר.

קירור הסעה טבעי: מנצל את העיקרון של עליית אוויר חם, יוצר זרימת אוויר "למטה-פנימה, למעלה- החוצה" דרך פתחי האוורור של הארון. מתאים לייצור חום נמוך יותר, כגון<500W, or cost-sensitive scenarios.

מאוורר קירור אוויר מאולץ: מתקין מאוורר כדי לאלץ את זרימת האוויר ולשחרר אוויר חם באופן פעיל. מתאים לייצור חום בינוני, כגון 500W-2000W, או תרחישים עם דרישות פיזור חום גבוהות יותר.

צינורות חום/מחליפי חום: מנצל צינורות חום או מחליפי חום צלחות כדי להוביל חום פנימי אל החוץ, ללא חילופי אוויר ישירים בין פנים לחוץ. מתאים לחדרים נקיים עם דרישות בקרת אבק ולחות קפדניות, וסביבות חיצוניות לחות.

מיזוג אוויר תעשייתי/קירור נוזלים: מקרר באופן פעיל את הארון באמצעות קירור מדחס או זרימת נוזלים. מתאים לתרחישים עם ייצור חום גבוה במיוחד או דרישות דיוק גבוהות של בקרת טמפרטורה, כגון מרכזי נתונים וארונות ממירי הספק- גבוהים.

שלב 3: עיצוב פריסה מבנית

פריסה אזורית: רכז רכיבים-מפיקים-חום גבוה בחלק העליון של הארון, תוך שימוש ב"אפקט הארובה" כדי להאיץ את פיזור החום. יש למקם רכיבים המייצרים-חום- נמוך בחלק התחתון. יש לשמור על פער של פיזור חום מינימלי של 50 מ"מ בין רכיבים המייצרים-חום- גבוה.

ניהול כבלים מתוקנן: כבלים צריכים להיות מאגדים בצורה מסודרת, הימנעות מתעלות זרימת אוויר ראשיות כדי למנוע חסימה של זרימת האוויר.

אמצעי זהירות

הגדלת גודל המאוורר בצורה עיוורת: עבור ארונות הפצה עם יצירת חום נמוך, הוספת מאווררים עלולה להיות לא מועיל, להחדיר אבק ולהגביר את הסיכון לתקלות.

התעלמות מתחזוקת מסך האבק: מסכי אבק סתומים יפחיתו מאוד את יעילות קירור המאוורר ויצריכו ניקוי קבוע.

הקרבת פיזור חום להגנה: לא ניתן לאטום לחלוטין ארונות ברמת -הגנה- חיצונית גבוהה (IP) ללא אמצעי קירור אקטיביים.

התעלמות מטמפרטורת הסביבה: בסביבות קשות כמו-סדנאות בטמפרטורה גבוהה, יש להשתמש ברכיבי פיזור חום עמידים-בטמפרטורה גבוהה או קיבולת קירור מוגברת.

התקנה ותחזוקה: יש להתקין את הארון במרחק של לפחות 10 ס"מ מהקיר כדי להבטיח זרימת אוויר. מומלץ לבצע ניקוי אבק ותחזוקה רבעונית.