خنک کاری تجهیزات الکترونیکی

منتشرشده توسط صادق صالحی در تاریخ

خنک کاری تجهیزات الکترونیکی - محاسبه بار حرارتی

گام اول در انتخاب و طراحی یک سیستم خنک‌کاری، تعیین مقدار حرارت دفع‌شده است که تعیین‌کننده مقدار بار خنک‌کاری است. آسان‌ترین راه برای تعیین توان حرارتی دفع‌شده توسط تجهیزات الکترونیکی، اندازه‌گیری ولتاژ به کار برده شده و جریان الکتریکی در ورودی وسیله‌ی الکترونیکی تحت شرایط تمام – بار است.

در نبود سایر برهم‌کنش‌های انرژی گرمای خروجی از یک وسیله‌ی الکترونیکی در حالت پایا با توان ورودی به وسیله برابر است. استثنای این قانون تجهیزاتی است که صورت‌های دیگری از انرژی را از خود خارج می‌کنند نظیر لوله‌های فرستنده‌ی رادار و یا تجهیزات رادیو و تلویزیون که تشعشات الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی[1](RF) از خود ساطع می‌کنند. در چنین مواردی بار خنک‌کاری برابر خواهد بود با اختلاف بین توان مصرفی و توان تابشی RF. یک روش معادل اما طاقت فرسا برای تعیین بار خنک‌کاری یک وسیله‌ی الکترونیکی تعیین گرمای دفع‌شده توسط هر جزء وسیله و جمع کردن آن‌هاست.

پس از تعیین بار خنک‌کاری، معمول است که با اضافه کردن مقداری حاشیه امنیت اجازه‌ی مقداری رشد در آینده به بار خنک‌کاری داده شود. البته اگر این مقدار حاشیه امنیت بیش از حد لازم در نظر گرفته می‌شود، سیستم خنک‌کاری برای بار بیش از مورد نیاز طراحی شده و موجب افزایش هزینه، اشغال فضای بیشتر، سنگین‌تر شدن مجموعه و بیشتر شدن هزینه می‌گردد. به عنوان مثال زمانی که خنک‌کاری با هوا مناسب و کافی است، نیازی به استفاده از سیستم‌های پرهزینه و مستعد خرابی خنک‌کاری با مایع نیست. همیشه باید این نکته را در نظر داشت که مطلوب‎‌ترین شکل خنک‌کاری، خنک‌کاری با استفاده از جابجایی آزاد است زیرا نیازی به هیچ جزء متحرکی نداشته بنابراین ذاتا قابل اعتماد بوده، کم صداست و از همه مهم‌تر رایگان است.

یکی از نکات مهم در طراحی سیستم خنک‌کاری توجه به زمان مورد نیاز برای گرم شدن وسیله‌ی الکترونیکی از دمای محیط تا دمای تعادل حرارتی است.


[1] Radiofrequncy

دیگر ملاحظه مهم در انتخاب مدل خنک‌کاری شرایط محیطی است که تجهیزات الکترونیکی در آن کار می‌کنند. در کاربردهای زمینی چاه حرارتی (محیط جذب‌کننده‌ی حرارت) هوای اتمسفر است که دمای آن از 50- درجه سلسیوس در مناطق قطبی تا 60+ درجه سلسیوس در آب و هوای بیابانی و دریایی تغییر کرده و فشار آن از0.7 اتمسفر در ارتفاع 3000 متر تا 1.08 در ارتفاع  500 متر زیر سطح دریا متغیر است. ضریب ترکیبی انتقال حرارت جابجایی و تشعشع از  10 وات بر متر مربع درجه سلسیوس در آب و هوای آرام تا 80 در باد با سرعت 100 کیلومتر در ساعت تغییر می‌کند. هم‌چنین سطحی از وسیله‌ها که مستقیما رو به خورشید است، می‌تواند در معرض تشعشع خورشیدی با شار حرارتی   100 وات بر متر مربع در یک روز آفتابی باشد.

0 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *