Orice componenta sau sistem care disipa energie va genera caldura, care poate avea efecte negative asupra performantei sale. Prin urmare, managementul termic este un aspect critic al proiectarii ingineresti.
Principiul fundamental de inginerie pentru gestionarea termică este răcirea componentei sau a sistemului prin transferul căldurii. Acest lucru poate fi realizat prin mijloace precum: limitarea puterii în sistem, aplicarea radiatoarelor sau utilizarea țevilor sau plăcilor reci pentru a îmbunătăți disiparea căldurii. În multe aplicații practice, totuși, răcirea poate fi realizată prin utilizarea unui ventilator pentru a deplasa aerul peste componenta fierbinte. |
||
|
Alegerea tipului potrivit de ventilator este importantă pentru un management termic optim și există două opțiuni principale de luat în considerare: un ventilator axial sau un ventilator centrifugal. Fiecare tip funcționează pe principii diferite, iar designul lor are avantaje și dezavantaje unice. Ca atare, este esențial să luați în considerare caracteristicile și aplicațiile acestora atunci când selectați ventilatorul potrivit pentru o anumită sarcină de răcire. Rândurile de față își propun să ofere o privire de ansamblu asupra principiilor de funcționare ale fiecărui tip de ventilator, să discute despre aplicațiile lor tipice și să evidențieze avantajele și dezavantajele fiecărui design pentru a ajuta la luarea unei decizii informate pentru un management termic eficient. Ventilatoare axiale Ventilatoarele axiale utilizează un arbore (ax) rotativ acționat de motor, care susține paletele montate în unghi (înclinate) pentru a trage aerul înăuntru și a-l forța afară paralel cu arborele. Acestea sunt uneori denumite ventilatoare cu elice și pot fi proiectate ca ventilatoare axiale cu tub sau cu palete pentru a se potrivi într-o conductă. Ventilatoarele axiale sunt capabile să miște volume mari de aer în mod eficient, făcându-le potrivite pentru echipamentele de răcire sau pentru ventilarea spațiilor. Aceste ventilatoare sunt disponibile în diferite dimensiuni, de la nivelul plăcii, până la dimensiunea camerei și necesită o putere relativ scăzută pentru a funcționa, în funcție de dimensiunea lor. În plus, ele sunt oferite atât ca modele de curent alternativ, cât și de curent continuu. Ventilatoarele alimentate cu curent alternativ folosesc de obicei curent de la rețea și au tensiuni nominale de alimentare de peste 100 de volți, în timp ce ventilatoarele alimentate cu curent continuu pot avea tensiuni mult mai mici (cum ar fi 3, 5, 12, 24 sau 48 Vcc) și sunt alimentate de o sursă de alimentare sau de baterii. Ventilatoarele axiale sunt proiectate pentru a furniza volume mari de aer la presiune scăzută. Această combinație unică de presiune scăzută și debit mare de aer le face ideale pentru răcirea echipamentelor sau pentru ventilarea uniformă a spațiilor mari. Ventilatoarele axiale sunt utilizate pe scară largă în diverse aplicații, cum ar fi echipamente electronice de răcire, săli de calculatoare și rafturi de servere. Ele pot fi, de asemenea, utilizate în operațiuni HVAC, condensatoare de curent alternativ, unități de schimb de căldură sau pentru răcirea spot în sistemele industriale. În plus, ventilatoarele axiale pot funcționa ca ventilatoare de evacuare, extrăgând eficient aerul dintr-un spațiu închis. În general, ventilatoarele axiale sunt potrivite pentru aplicațiile care necesită volume mari de flux de aer la presiune scăzută și sunt suficient de versatile pentru a se potrivi unei game de nevoi de răcire sau ventilație. Figura 1: Direcția fluxului de aer a unui ventilator axial (Sursa imagine: CUI Devices) |
 |
|
|
Factori de selecție și câteva exemple Aurocon COMPEC oferă o gamă largă de ventilatoare axiale de înaltă calitate, atât în versiune de curent alternativ, cât și de curent continuu, de la mărci renumite precum: Sanyo Denki, ebm-papst, Sunon și desigur RS PRO. După cum s-a mai menționat, funcția principală a ventilatorului axial este de a răci și de a produce o diferență de presiune. Ventilatoarele funcționează atrăgând aer pe o suprafață pentru a o răci. Ventilatoarele sunt excelente și la îndepărtarea unor volume mari de aer cald, creând un efect de răcire. Ventilatoarele axiale sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații industriale și casnice de răcire și ventilație în aproape fiecare industrie. Unele dintre cele mai comune locuri în care le veți găsi în uz sunt: cutii și carcase electrice; sertare pentru servere; zonele liniei de producție în care motoarele sunt în mod constant în uz, prelungind durata de viață a motorului și a cutiei de viteze; computere desktop și laptopuri. Dacă vă întrebați care ventilator axial este cel mai bun, răspunsul depinde în întregime de aplicație și de mediu. Mai mulți factori trebuie luați în considerare atunci când alegeți cel mai potrivit ventilator. Câteva puncte cheie de luat în considerare includ:
Ventilator axial ebm-papst Serie AxiACi 120, 115-230 Vac, 110m³/h, 3.6W, IP65 Ventilator axial RS, 24 V dc, 0.61m³/min, 2.4W, 50mA Max, IP20 Covorașele electrice de siguranță sunt piese vitale ale echipamentului de protecție care oferă protecție împotriva tensiunilor înalte, trebuind să respecte standardele industriale certificate, asigurând protecția. Ventilatoare centrifugale Ventilatoarele centrifugale, cunoscute și sub numele de ventilatoare radiale sau suflante, folosesc un arbore acționat de motor, arbore care conține rotoare, care proiectează aerul în carcasa ventilatorului și apoi îl redirecționează printr-o ieșire. Spre deosebire de ventilatoarele axiale, ventilatoarele centrifugale evacuează aerul la un unghi perpendicular de 90 de grade pe admisia de aer.
Figura 2: Direcția fluxului de aer a unui ventilator centrifugal (Sursa imagine: CUI Devices) Aceste ventilatoare generează un flux de aer constant, de înaltă presiune, cu volume mai mici decât ventilatoarele axiale. În funcție de aplicație, acestea vin cu rotoare curbate înainte sau înapoi, fie pentru suflare, fie pentru aspirare. Ventilatoarele centrifugale pot presuriza aerul din carcasa suflantei, permițându-le să vizeze zone specifice pentru răcire, făcându-le ideale pentru disiparea căldurii din părțile individuale ale unui sistem electronic care generează cantități mari de căldură, cum ar fi FET-urile de putere, DSP-urile sau FPGA-urile. Asemenea ventilatoarelor axiale, suflantele centrifugale sunt, de asemenea, disponibile cu alimentare de curent alternativ și continuu. Cu toate acestea, acestea necesită, în general, mai multă putere pentru a funcționa decât ventilatoarele axiale și produc mai mult zgomot audibil și electromagnetic. Carcasele care înconjoară piesele mobile în designul lor le fac fiabile, durabile și greu de deteriorat. Ventilatoarele centrifugale sunt utile pentru deplasarea aerului printr-o zonă concentrată, cum ar fi canale sau conducte, pentru evacuare sau ventilație. Funcționează bine în medii dificile și murdare, cu particule, aer cald și gaze, ceea ce le face bine potrivite pentru aplicații în sistemele de aer condiționat sau de uscare. În electronică, ventilatoarele centrifugale se găsesc în mod obișnuit în dispozitivele mici, cum ar fi laptopurile, unde aerul este expulzat la un unghi de 90 de grade de la admisie pentru un control mai bun al direcției.
Figura 3: Ventilator centrifugal într-o aplicație cu o conductă (Sursa imagine: CUI Devices) Ventilatoarele centrifugale pot fi suflante cu o singură treaptă sau cu mai multe trepte: suflantele cu o singură treaptă sunt ideale atunci când este necesar un flux de aer uniform, în mai multe trepte este mai potrivită atunci când este necesar un debit de aer variabil la o presiune fixă. Sunt disponibile diferite clase de IP, inclusiv IP68, dacă trebuie plasat într-un mediu dur. O gamă de viteze diferite ale ventilatorului de la 780 rpm la 11500 rpm. Factori de selecție și câteva exemple Factori de selecție ce trebuie luați în considerare:
Suflantele sunt utilizate pe scară largă în numeroase echipamente foarte utilizate, cum ar fi: sisteme HVAC; sisteme de control praf; suflante sub presiune; aer condiționat; aspiratoare; sisteme de transport cu aer. Ventilator centrifugal RS PRO, 24 Vdc, 10cfm, operare DC, 75mm Ventilator centrifugal Sanyo Denki Seria San Ace B76, 12 V dc, 10.2cfm EMI și zgomot în ventilatoare Atunci când proiectați un sistem care încorporează ventilatoare, este important să luați în considerare potențialul de interferență electromagnetică (EMI) și zgomotul audibil. Toate ventilatoarele au potențialul de a genera EMI radiate de la ventilator în sine sau EMI conduse de la cablurile de alimentare. Câmpurile magnetice UMF pot contribui, de asemenea, la EMI, apărând din magneții motorului sau înfășurările statorului. Luarea în considerare din timp a acestor factori poate economisi timp și bani pe termen lung, în special în aplicațiile care sunt sensibile la EMI. Figura 4: Compararea EMI și zgomotului audio la ventilatoarele axiale și centrifuge (Sursa imagine: CUI Devices)
Ventilatoarele alimentate în curent continuu tind să producă o interferența EMI mai mică decât ventilatoarele alimentate în curent alternativ, iar zgomotul audibil generat de ventilatoare poate varia, de asemenea, foarte mult în funcție de factori precum aplicarea, amplasarea și dimensiunea. Tipurile de rulmenți utilizate în ventilatoare pot afecta, de asemenea, acustica și durata de viață. O regulă bună este că cu cât debitul de aer (sau CFM) este mai mare, cu atât zgomotul este mai mare. Cu toate acestea, ventilatoarele mai mari sunt, în general, mai silențioase atunci când mișcă aceeași cantitate de aer ca un ventilator mai mic. Izolarea mecanică, grătarele de intrare a aerului și difuzoarele de ieșire pot ajuta, de asemenea, la atenuarea zgomotului audibil. Ventilatoarele axiale produc de obicei mai puțin zgomot decât ventilatoarele centrifugale. Sinteză finală Ca o sinteză de final, iată o comparație rapidă a diferitelor avantaje, dezavantaje și caracteristici ale ventilatoarelor axiale și centrifugale. Cea mai bună opțiune va depinde în cele din urmă de aplicația dorită, spațiul disponibil și cerințele termice generale ale sistemului final.
Tabel: Comparație între ventilatoarele axiale și centrifugale |
||
|
Concluzie: Răcirea eficientă este esențială pentru gestionarea căldurii nedorite generate de echipamentele electrice, iar atât ventilatoarele axiale, cât și ventilatoarele centrifugale și-au demonstrat eficacitatea prin ani de utilizare și prin progres tehnologic continuu. Aceste ventilatoare utilizează acum materiale mai puternice, mai ușoare și mai eficiente din punct de vedere al costurilor în designul lor modern. Alegerea dintre cele două tipuri va depinde de cerințele specifice ale sistemului. Pentru oferta completă de dispozitive de ventilație de la Aurocon COMPEC, vă invităm să accesați:ro.rsdelivers.com. |
||
|
Autor: Grămescu Bogdan |
|
|
RO
EN
