Como calcular o aumento de temperatura em gabinetes elétricos

Os projetistas de dispositivos elétricos e eletrônicos precisam considerar vários fatores, sendo o aumento da temperatura um dos mais críticos. Cada componente eletrônico produz calor, e gerenciar o acúmulo e a liberação de calor dentro de uma caixa é essencial para o funcionamento adequado do seu dispositivo.

Este artigo abordará os fundamentos da determinação do aumento de temperatura dentro dos gabinetes e examinará brevemente vários métodos para remover o calor gerado dentro de um gabinete, incluindo ventilação, dissipadores de calor e sistemas internos de ar condicionado. Para começar, devemos discutir os fundamentos de como os componentes elétricos geram calor.

O que gera calor dentro de um espaço?

Numerosos componentes elétricos e eletrônicos protegidos por gabinetes eletrônicos produzem calor à medida que a corrente elétrica passa por eles. Os tipos de elementos que freqüentemente produzem calor consistem em:

· Fontes elétricas

· Dispositivos feitos de semicondutores

· Servos de acionamento

· Controladores que podem ser programados logicamente (PLCs)

· Inversores de frequência (VSDs)

· Encontros para iniciantes

· Interruptores

· Conversores

- Blocos de conexão

Como esta lista contém vários componentes essenciais de painéis de controle industriais e sistemas de distribuição de energia, é crucial que seu dispositivo e gabinete sejam projetados adequadamente para evitar superaquecimento. O método mais eficaz para entender as características de geração de calor de cada componente é revisar as especificações fornecidas pelo fabricante. Você encontrará um valor, normalmente expresso em watts, indicando a carga de calor do componente.

Elementos que influenciam a temperatura do gabinete

Além do calor produzido pelos componentes dentro do gabinete, vários fatores influenciam o aumento da temperatura, como:

Certos materiais e acabamentos transferirão calor com mais eficiência do que outros. O aço pintado e o policarbonato são reconhecidos por sua radiação de calor superior em comparação com materiais como aço inoxidável ou alumínio bruto.

· Devido ao aumento do calor no ar, vários gabinetes orientados verticalmente podem sofrer variações internas de temperatura que resultam em temperaturas mais altas na parte superior em comparação com a parte inferior.

O muro;#39; A composição do material na qual o gabinete está instalado influenciará a dissipação de calor.

As condições ambientais externas podem aumentar a carga de calor interna se a temperatura do ar circundante aquecer o material do invólucro. Estruturas externas expostas à luz solar direta podem absorver o calor do sol. Os gabinetes pintados de branco ou outros tons mais claros absorverão menos calor em comparação com aqueles pintados em preto ou tons mais escuros.

A posição do gabinete quando instalado (horizontal ou verticalmente) influenciará a forma como o calor se dispersa dentro do gabinete. Os gabinetes montados horizontalmente podem encontrar processos de transferência de calor muito mais complexos em comparação com aqueles montados verticalmente.

Lembre-se desses elementos ao calcular os níveis de calor de um gabinete.

Método para calcular o aumento de temperatura dentro dos gabinetes

Aqui está uma série direta de etapas para determinar o aumento de temperatura de um gabinete elétrico:

1. Comece determinando a potência de entrada, medida em watts por metro quadrado. Divida o calor liberado dentro do gabinete em watts pela área da superfície do gabinete em pés quadrados.

   
   

2. No gráfico fornecido, determine a potência de entrada medida em watts por pé quadrado no eixo inferior. Estenda uma linha vertical a partir desse número até que ela cruze uma das curvas de aumento de temperatura. Utilize a curva superior para gabinetes feitos de alumínio ou aço inoxidável inacabado e a curva inferior para gabinetes de metal não metálico ou pintado.

3. Crie uma linha horizontal que se estende do ponto de interseção até o eixo vertical do gráfico. Esta é a quantidade estimada de graus que a temperatura interna do seu gabinete aumentará em comparação com a temperatura ambiente.

Essas ações ajudarão você a entender a carga de calor total projetada do seu gabinete. No entanto, é crucial que um especialista em engenharia eletrônica conduza uma análise completa do aumento de temperatura do gabinete, especialmente ao criar um dispositivo de missão crítica que pode representar riscos de segurança se apresentar mau funcionamento.

Estratégias para dissipação de calor

Os fabricantes de dispositivos empregam vários tipos de ferramentas e métodos de gerenciamento térmico para liberar o calor produzido dentro de um gabinete, como:

· Dissipação da área de superfície (SAD):Esta técnica básica para gerenciar o calor dentro de um invólucro é uma abordagem passiva que depende da emissão natural de calor através do invólucro e#39; s área de superfície. O SAD pode fornecer dissipação de calor adequada para gabinetes menores sem componentes de alto consumo de energia, mas vários dispositivos exigirão algo além disso.

· Ventilação:Uma abordagem direta para dissipação de calor, a ventilação opera criando um caminho para o fluxo de ar que permite que o ar quente escape do gabinete. Os gabinetes de enfaixamento podem ser fornecidos com recortes personalizados para ventilação, ou você pode optar por nossos respiros de ar de policarbonato e ventilos à prova d'água para desenvolver uma opção robusta para dissipação de calor e equalização de pressão, mantendo seu invólucro ' s classificação NEMA.

· Ar forçado:Dispositivos que usam ar forçado, como ventiladores e unidades internas de ar condicionado, podem servir como soluções de resfriamento muito eficazes para gabinetes. Os gabinetes que antecipam níveis elevados de calor (seja de elementos internos ou temperaturas do ar circundante) podem exigir resfriamento de ar forçado.

· Dissipadores de calor:Esses componentes são colocados dentro de gabinetes para transferir calor para um dos dois métodos de resfriamento: um conjunto de "aletas" que fornecem uma área de superfície maior para dissipação de calor ou um meio líquido como um refrigerante. Em qualquer cenário, o dissipador de calor canaliza o calor para longe dos componentes que podem ser suscetíveis a ele.

Precisa de detalhes adicionais sobre como determinar a retenção e dissipação de calor de um gabinete? Entre em contato com nossos especialistas em gabinetes pelo telefone +86 18939857433 ou entre em contato conosco através do nosso site. Estamos felizes em ajudar.