Houd het koel

Een onfeilbare manier om je dag te verpesten, is je kast te laten verwoesten door overmatige hitte. Simpel gezegd, het kan de levensverwachting van onderdelen sterk verminderen, tot werkonderbrekingen leiden en mogelijk gevaar voor werknemers opleveren. Omdat we dat allemaal natuurlijk niet willen, vertellen we u hier hoe u uw kast kunt beschermen tegen temperaturen die de pan uit stijgen.

Behoud van energie

We kunnen het beste beginnen met een uiteenzetting over het behoud van energie.

Slimme persoon aan het woord: de totale energie van alle bronnen die in een gedefinieerd, vast gebied (bijvoorbeeld een behuizing of specifiek onderdeel) stromen, moet gelijk zijn aan de totale energie die naar buiten stroomt om een stabiele temperatuur te handhaven. Bij bedrijf in stabiele toestand zullen de temperaturen van systeemonderdelen veranderen om ervoor te zorgen dat dit gebeurt.

Ik: het komt er op neer dat binnenkomende energie (in dit geval elektrische watts die in de behuizing worden gebruikt) gelijk moet zijn aan uitgaande energie (warmte die wordt afgevoerd door de thermische oplossing). Dus uw systeemonderdelen reageren op veranderingen, door een temperatuurverhoging of -verlaging, totdat een thermisch evenwicht is bereikt. Bij voorkeur een temperatuurevenwicht dat lager is dan dat waarbij het "vuurwerk" begint.

Waarom dit zo belangrijk is

Slimme persoon aan het woord: volgens de wet van Arrhenius versnellen elektromechanische en andere processen ongeveer met een factor twee voor iedere temperatuurstijging van 10 °C.

Me: Knippert met ogen… Knippert nog eens… Wat? Ik geloof dat ik meer koffie nodig heb…

Maar, zonder grappen, wat betekent dit voor uw onderdelen? Het betekent dat de levensduur van uw onderdelen, bijvoorbeeld elektrolytische condensators en batterijen, afneemt naarmate de temperatuur stijgt. Het is dus best belangrijk om goed naar de capaciteiten en nominale waarden van uw apparaat te kijken, want dergelijke situaties leggen vaak beperkingen op aan factoren als prestaties en levensduur.

Afbeelding 1: (Bron afbeelding: www.istockphoto.com)

Voordat ik te ver ga, is het waarschijnlijk beter om eerst even stil te staan bij een aantal termen met betrekking tot thermisch beheer.

Geleiding

Slimme persoon aan het woord: geleiding is de overdracht van warmte tussen twee fysiek verbonden componenten binnen een systeem.

Ik: wanneer een stuk heet metaal wordt verbonden met een ander stuk metaal, wordt er warmte tussen de twee stukken overgedragen totdat ze dezelfde temperatuur hebben.

Convectie

Slimme persoon aan het woord: Convectie is de overdracht van warmte door de circulatie van lucht of vloeistof.

Ik: een echt heet object draagt zijn warmte via de lucht (of andere vloeistof) over aan een ander object, tot ze dezelfde temperatuur hebben.

Straling

Slimme persoon aan het woord: Straling is de overdracht van energiedeeltjes van het ene object door een tussenliggende ruimte die worden geabsorbeerd door een ander object.

Ik: denk aan een broodrooster.

Thermische modellering

Slimme persoon aan het woord: thermische modellering is het proces voor het maken van basale thermische analyseberekeningen in elektronische toepassingen.

Ik: Hé kijk, een link! (EEwiki artikel)

Vergelijking tussen koeling met open of gesloten systeem

Om uw kast te koelen worden doorgaans twee conventionele methoden die gebruikt. Een gesloten systeem betekent dat er geen beweging van koelmiddel (lucht of vloeistof) van binnen de kast naar buiten de kast is. Alle koeling vindt plaats door geleiding. Zoals bij iedere goede beslissing, zijn er voor- en nadelen. Laten we er een paar onder de loep leggen. Op de eerste plaats is er geen filtering nodig, wat minder onderhoud betekent. Dat is prima in geval van bijzonder zware werkomstandigheden. Het betekent ook dat uw apparatuur in het schakelpaneel langer schoon zal blijven. Gezien de beperkingen van geleidingsprocessen betekent het natuurlijk wel dat de temperaturen hoger zullen worden. De warmte moet door de wand van de behuizing gaan voordat hij aan de omgevingslucht wordt afgegeven. In omgevingen met hoge temperaturen kan dit een groot probleem zijn, aangezien dit proces op zich niet geschikt is voor het afvoeren van grote hoeveelheden warmte. Toch kan een dergelijk systeem in overweging worden genomen, wellicht met toevoeging van een gesloten koelsysteem in het paneel dat ingesloten vloeistof roert om warmte uit uw componenten te halen.

De volgende optie is het open systeem. Dit systeem laat lucht of vloeistof in uw kast binnen door middel van een filtersysteem en laat deze door de kast circuleren met behulp van convectie. Hierdoor kan de kast op een lagere temperatuur werken dan bij een gesloten systeem. Een open systeem heeft echter onderhoud nodig. Bij een filtersysteem moet het filter regelmatig worden vervangen om beperking van de luchtstroom en eventuele verslechtering van de onderdelen te voorkomen. Het open systeem kent beperkingen. Het vereiste vloeistofdebiet (meestal lucht) is afhankelijk van de thermische capaciteit van de koelvloeistof, inlaat- en uitlaattemperaturen en toegestane onderdeeltemperaturen. Ook dient te worden opgemerkt dat de interne kasttemperatuur nog altijd hoger zal zijn dan de uitlaattemperatuur.

Extra informatie en nuttige links

Fan Selection & Application Guide: Navigating parametric attributes (EEwiki artikel)

Enkele beschikbare opties:

• Gesloten
  • Laird Thermal Systems - SuperCool-serie thermo-elektrische eenheden
  • Laird Thermal Systems Tunnel-serie TEA's
• Open
  • Ventilatorkits met filter met sleuven van Orion
  • AC- en DC-ventilatortrays van Orion