ความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิของอุปกรณ์เป็นอย่างมาก อุปกรณ์อุณหภูมิต่ำพิเศษทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ในอุตสาหกรรมมี "กฎสิบ" และ "กฎหกข้อ" นั่นคือทุกครั้งที่อุณหภูมิของอุปกรณ์ลดลงสิบหรือหกองศา อายุการใช้งานจะเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ไม่ว่าจะเป็น "กฎสิบองศา" หรือ "กฎหกองศา" แม้ว่าจะไม่มีการพิสูจน์ทางทฤษฎีที่ชัดเจนและเข้มงวด แต่ประสบการณ์ด้านวิศวกรรมสามารถแสดงให้เห็นได้อย่างเต็มที่ว่ามีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างอุณหภูมิของอุปกรณ์และอายุการใช้งานของอุปกรณ์
การทำงานของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า และอุปกรณ์เองก็ทำให้เกิดการสูญเสีย ซึ่งนำไปสู่ความร้อน และอุณหภูมิของอุปกรณ์ก็สูงขึ้น เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ จำเป็นต้องลดอุณหภูมิของอุปกรณ์ และนำวิธีการต่างๆ มาใช้ ปรับการควบคุมให้เหมาะสม และลดความถี่ในการเปลี่ยน สิ่งที่สำคัญกว่าคือการกระจายความร้อน ซึ่งนำความร้อนออกไปอย่างรวดเร็วและลดอุณหภูมิของอุปกรณ์ บทความนี้เน้นประเด็นที่เกี่ยวข้องกับวิธีการทำความเย็น
ความร้อนของอุปกรณ์ถูกถ่ายเทจากภายในสู่ภายนอก เช่นเดียวกับคน มันต้องเย็นลงเมื่ออากาศร้อน มิฉะนั้น จะมีปัญหา เช่น จังหวะความร้อน หรือปัญหาร้ายแรงยิ่งขึ้น เช่นเดียวกับอุปกรณ์ .
มีหลายวิธีในการกระจายความร้อน: การระบายความร้อนตามธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ การทำความเย็นด้วยเครื่องปรับอากาศ การระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำ และการระบายความร้อนด้วยน้ำบริสุทธิ์
การระบายความร้อนด้วยตนเองเหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำในบางโอกาสที่จำเป็น หากอุปกรณ์กำลังสูงใช้วิธีระบายความร้อนด้วยตนเอง เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ความจุของอุปกรณ์จะต้องมากกว่าพลังงานที่ต้องการหลายเท่า ต้นทุนและปริมาณจะสูงมาก มันมีขนาดใหญ่และไม่ประหยัดมาก ดังนั้นจึงมักไม่ได้ใช้
วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ นั่นคือ การระบายความร้อนด้วยการระบายอากาศ เช่นเดียวกับการเป่าลมให้พัดลมเย็นลงในฤดูร้อน เป็นวิธีที่ค่อนข้างประหยัด แต่ยังมีปัญหาและข้อควรระวังมากมาย ซึ่งจะอธิบายโดยละเอียดในภายหลัง
เครื่องทำความเย็นเครื่องปรับอากาศ: คือการใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อทำให้ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์เย็นลง และลดอุณหภูมิโดยรอบ โดยทั่วไปใช้ร่วมกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ
การระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำ: กล่าวคือ พัดลมและอุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำจะร่วมมือกันเพื่อทำให้เย็นลง พัดลมดึงความร้อนของอุปกรณ์ออกมา ทำให้เย็นลงโดยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ จากนั้นเป่าลมเย็นเข้าไปในอุปกรณ์เพื่อทำให้อุปกรณ์เย็นลง ซึ่งค่อนข้างประหยัด
การระบายความร้อนด้วยน้ำบริสุทธิ์: อุปกรณ์ใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำโดยตรงแทนการระบายความร้อนด้วยพัดลม หม้อน้ำอุปกรณ์เป็นหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยน้ำและการไหลเวียนของน้ำใช้สำหรับระบายความร้อน กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงที่สุด
ต่อไปนี้จะแนะนำข้อดีและข้อเสียของการระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นหลัก (รวมถึงการปรับอากาศ) การระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำ และการระบายความร้อนด้วยน้ำ และข้อควรระวังในการบำรุงรักษาสำหรับการใช้งาน
1 เครื่องปรับอากาศทำความเย็น
ต้องเป็นที่ที่คับแคบ เช่นเดียวกับสำนักงานของเรา การเปิดหน้าต่างและเปิดเครื่องปรับอากาศไม่ได้ผล นอกจากนี้พื้นที่ต้องเหมาะสมไม่ใหญ่เกินไปหรือเล็กเกินไป ถ้าใหญ่เกินไป ผลการระบายความร้อนไม่ดี และต้องใช้เครื่องปรับอากาศเป็นจำนวนมาก และเปลืองพลังงาน หากมีขนาดเล็กเกินไป ผลการระบายความร้อนไม่ดี แต่ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์ไม่เพียงพอที่จะดึงความร้อนออก ทำให้อุณหภูมิภายในของอุปกรณ์สูงขึ้น หลักการของขนาดห้องคือ พื้นที่ด้านหน้า ด้านหลัง ด้านซ้ายและขวาของอุปกรณ์มีระยะ 2 เมตร และด้านบนกำลังพอดี 1.5 เมตร ตามการสร้างความร้อนของอุปกรณ์ต่าง ๆ จะเลือกจำนวนเครื่องปรับอากาศที่เหมาะสม นอกจากนี้ ต้องมีอะไหล่สำรองอย่างน้อย 1 ชุด ในกรณีที่เครื่องปรับอากาศชำรุดและระบบทำความเย็นไม่เพียงพอ ส่งผลให้อุปกรณ์ขัดข้อง
2 วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศ
การระบายความร้อนด้วยอากาศกับน้ำคล้ายกับการทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศ ห้องยังต้องปิดสนิท ความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์จะถูกดึงออกมาทางท่ออากาศ หลังจากที่อากาศร้อนถูกระบายความร้อนด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ระบายความร้อนด้วยน้ำแล้ว ลมจะถูกเป่าเข้าไปในห้องเพื่อทำให้อุณหภูมิของอุปกรณ์เย็นลงโดยการหมุนเวียนความเย็น สำหรับการระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำ จำเป็นต้องใส่ใจกับปริมาณอากาศที่เพียงพอของท่อลม แรงลมให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ และอย่าดักจับลมเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศร้อนหมด นอกจากนี้ พื้นที่จะต้องมีความเหมาะสม
น้ำหล่อเย็นด้วยอากาศต้องมีแหล่งน้ำที่เหมาะสม อุณหภูมิของน้ำไม่ควรสูงกว่าอุณหภูมิปกติ และสามารถรีไซเคิลได้เพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งน้ำสะอาด เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนและการปรับขนาดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ป้องกันน้ำ รั่วไหลและส่งผลต่อผลการแลกเปลี่ยนความร้อน ความน่าเชื่อถือของปั๊มน้ำหมุนเวียนในกระบวนการใช้งานเป็นปัญหาสำคัญ เฉพาะในกรณีที่มีปั๊มสำรองและแหล่งจ่ายไฟสำรองเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำเท่านั้นที่สามารถรับประกันความน่าเชื่อถือของผลการทำความเย็นและการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์
3 วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำ
วิธีนี้ค่อนข้างซับซ้อน ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงและโดยทั่วไปจะใช้เมื่อการระบายความร้อนด้วยอากาศไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการกระจายความร้อนในอุปกรณ์ที่มีกำลังสูงพิเศษหรือเมื่อต้องใช้งานในพื้นที่ปิดกลางแจ้ง
วิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำนี้เป็นวิธีการระบายความร้อนด้วยน้ำบริสุทธิ์ ซึ่งแตกต่างจากวิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำที่กล่าวถึงข้างต้นอย่างมาก การระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำขึ้นอยู่กับพัดลมในการกระจายความร้อน ในปัจจุบัน การระบายความร้อนด้วยน้ำเทียบเท่ากับบทบาทของเครื่องปรับอากาศ ในขณะที่การระบายความร้อนด้วยน้ำบริสุทธิ์ไม่มีพัดลมระบายความร้อน ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำได้รับการออกแบบโดยตรงในอุปกรณ์ เครื่องทำความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำกับอากาศใช้พัดลมเพื่อทำให้น้ำหมุนเวียนเย็นลงและลดอุณหภูมิของน้ำ การระบายความร้อนด้วยอากาศ-น้ำที่กล่าวข้างต้นเป็นการระบายความร้อนด้วยน้ำและลดอุณหภูมิของอากาศ
กระบวนการหล่อเย็นด้วยน้ำบริสุทธิ์นั้นซับซ้อนและต้องการความต้องการสูง น้ำต้องใช้น้ำบริสุทธิ์เพื่อความสะอาด ไม่มีการปรับขนาด การกำจัดไอออน การนำไฟฟ้าต่ำ และรับรองประสิทธิภาพของฉนวน ควรควบคุมอุณหภูมิของน้ำอย่างเหมาะสม และไม่ควรเกิดการควบแน่น น้ำจะต้องได้รับการปกป้องจากการแช่แข็งเพื่อหลีกเลี่ยงการแช่แข็งท่อในฤดูหนาวเมื่ออุปกรณ์ไม่ได้ใช้งาน วิธีการทำความเย็นนี้มีผลในการใช้งานที่ดีขึ้นในผลิตภัณฑ์พลังงานสูงพิเศษ และประสิทธิภาพด้านต้นทุนค่อนข้างสูง ผู้ใช้จำเป็นต้องมีทักษะการบำรุงรักษาบางอย่าง โดยปกติให้สังเกตว่ามีน้ำรั่วซึมหรือไม่ ฯลฯ เมื่อเติมน้ำควรเติมสารป้องกันการแข็งตัวในสัดส่วนที่เท่ากัน
4 วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศ
สภาพการทำงานส่วนใหญ่ยังคงถูกครอบงำด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ ต่อไปนี้จะแนะนำปัญหาบางประการในการใช้งานระบบระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการใช้งาน เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์การกระจายความร้อนที่ไม่ดี หากไม่ใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับสำหรับเครื่องปรับอากาศ ท่อลมจะถูกใช้เพื่อปล่อยลมร้อนภายนอกเพื่อลดอุณหภูมิห้องและอุณหภูมิของอากาศขาเข้า มีหลายประเด็นที่ควรทราบในลักษณะนี้:
(1) ช่องลมเข้าควรมีเพียงพอและใหญ่กว่าพื้นที่ช่องลมออก จะมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันตามค่าความร้อนของอุปกรณ์ ห้องควรได้รับการออกแบบอย่างเคร่งครัดตามข้อมูลที่เกี่ยวข้องโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ เนื่องจากช่องลมเข้าจำเป็นต้องเพิ่มแผ่นกรองเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นเข้าไป จึงจำเป็นต้องคำนวณตามพื้นที่การระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพตามสถานการณ์ของผ้ากรอง และควรทำความสะอาดผ้ากรองให้ทันเวลาเพื่อป้องกันการอุดตัน
(2) ช่องระบายอากาศควรต่ำกว่าช่องระบายอากาศของอุปกรณ์เล็กน้อย กล่าวคือ ควรเอียงท่ออากาศลง และควรเพิ่มข้อศอกเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำฝนไหลเข้าสู่อุปกรณ์ และควรเพิ่มตาข่ายป้องกัน ไปที่ทางออกเพื่อป้องกันไม่ให้สัตว์เล็กเข้ามาและทำให้เกิดอุบัติเหตุ
(3) การออกแบบท่ออากาศมีความสำคัญมาก ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งของอุปกรณ์ในหลายกรณี ที่นี่ ผู้ใช้ได้รับการเตือนว่าหากต้องการใช้วิธีระบายอากาศจากด้านนอกของท่ออากาศ พวกเขาควรวางแผนการจัดวางอุปกรณ์ที่จุดเริ่มต้นของการออกแบบ ทางเดินหายใจ ช่องระบายอากาศของอุปกรณ์ไม่ควรหันไปทางคาน เสา ฯลฯ อุปกรณ์ไม่ควรอยู่ห่างจากช่องระบายอากาศภายนอก (เช่น ผนัง) มากเกินไป ท่ออากาศยาวเกินไป และความต้านทานลมมีขนาดใหญ่ ซึ่ง ไม่เอื้อต่ออากาศเสียภายนอก และลมรังง่ายจะส่งผลต่อการกระจายความร้อน
(4) ท่ออากาศไม่ควรมีความต้านทานลมมาก การหมุนมากเกินไปหรือหักเลี้ยวมากเกินไปจะทำให้เกิดความต้านทานลมได้มาก และลมจะทำให้เกิดการกระจายความร้อนได้ไม่ดี ทางที่ดีควรเลี้ยว 45-องศา และพยายามหลีกเลี่ยงการเลี้ยวตรงที่มุม 90-องศา
(5) ปัญหาที่มีแนวโน้มจะเกิดขึ้นบนไซต์
①ไม่มีเครื่องปรับอากาศ, ไม่มีท่อระบายอากาศ, ห้องปิด, พื้นที่ขนาดเล็ก, อุณหภูมิภายในอาคารสูง
②มีท่ออากาศ แต่มีเพียงลมออก แต่ไม่มีอากาศเข้า แรงดันลบมีขนาดใหญ่ และปริมาณลมไม่เพียงพอที่จะขจัดความร้อน ส่งผลให้อุณหภูมิของอุปกรณ์สูง
③ทางเข้ามีขนาดเล็กเกินไป แทบไม่มี แรงดันลบก็มีขนาดใหญ่ และผลการกระจายความร้อนไม่ดี
5 สรุป
ไซต์อุตสาหกรรมโดยทั่วไปสกปรก มีฝุ่นมาก และยังมีฝุ่นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในบางครั้ง ซึ่งส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ไฟฟ้า ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ผู้ใช้ใช้รูปแบบการระบายความร้อนด้วยอากาศและน้ำจากด้านความประหยัดและความน่าเชื่อถือ ไม่เพียงแต่ทำให้ห้องมีอากาศถ่ายเทและป้องกันฝุ่นไม่ให้เข้ามา แต่ยังให้ผลการระบายความร้อนที่ดีขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูง ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ไฟฟ้าแปรผกผันกับอุณหภูมิ ยิ่งอุณหภูมิต่ำ ความน่าเชื่อถือยิ่งสูง และในทางกลับกัน อุณหภูมิยิ่งสูง ความน่าเชื่อถือก็ยิ่งต่ำ สำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์ จำเป็นต้องใส่ใจกับการเลือกและการนำรูปแบบการทำความเย็นไปใช้