مقدمه
سینک های حرارتی معمولاً مورد توجه زیادی قرار نمی گیرند، اما در سیستم های انرژی تجدیدپذیر ضروری هستند. بدون آنها، وسایل الکترونیکی قدرت مانند اینورترهای خورشیدی، کنترل کننده های شارژ و واحدهای مدیریت باتری بیش از حد گرم می شوند و اغلب خراب می شوند. چه یک مزرعه خورشیدی یا یک تاسیسات بادی، تمام آن تبدیل انرژی گرمای زیادی را در یک فضای کوچک ایجاد می کند. اگر با آن کنار نیایید، با شکست مواجه می شوید، کارایی خود را از دست می دهید و بیش از آنچه که هرکسی بخواهد از کار افتاده است.
بیایید درست به جایی برسیم که سینک های حرارتی در تصویر بزرگتر انرژی تجدیدپذیر قرار می گیرند. مدیریت حرارتی خوب تفاوت واقعی در مدت زمان دوام دنده شما و نحوه عملکرد آن ایجاد می کند. به طور خاص، اینورترهای خورشیدی و وسایل الکترونیکی مشابه به راه حل های حرارتی متناسب با اندازه و بار خود نیاز دارند. اینجاست که اصطلاحاتی مانند هیت سینک، سینک حرارتی آلومینیومی، خنککننده الکترونیکی قدرت، و مدیریت حرارتی انرژیهای تجدیدپذیر وارد میشوند. درک این موارد صرفاً مسائل فنی نیست{4}}به مهندسان و تیمهای تدارکات کمک میکند تا استراتژیهای حرارتی هوشمندتر را انتخاب کنند، کارایی اینورتر را افزایش داده و هزینههای چرخه عمر را کاهش دهند.
ما آنچه را که هنگام طراحی یا انتخاب هیت سینک مهم است، بررسی می کنیم: از چه موادی استفاده کنید، چگونه ساخته می شوند و راه هایی برای ادغام آنها برای حداکثر اطمینان. در اینجا نیز تغییرات زیادی وجود دارد. روندهای جدید، مانند خنک کننده مایع و راه حل های هیبریدی، شروع به تکان دادن همه چیز کرده اند. هدف این راهنما این است که هم تصمیمات بزرگ-تصویری برای مدیران و هم مسائل فنی{4}}برای مهندسان و یکپارچهسازان سیستم را پوشش دهد. اگر به دنبال توصیههای عملی،{6}}سئو دوستانه برای بازاریابی محتوا، صفحات محصول، یا راهنمای خرید فنی هستید، در جای درستی هستید.
انرژی های تجدید پذیر
ملاحظات طراحی برای اینورترهای خورشیدی و الکترونیک قدرت
اینورترهای خورشیدی و مبدلهای برق مشابه، گرمای زیادی را به نیمهرساناهای-چیزهایی مانند IGBT و MOSFET-و همچنین قسمتهای غیرفعال خود میرسانند. هنگامی که شما در حال طراحی هیت سینک برای این سیستم ها هستید، واقعاً باید به چند چیز بزرگ فکر کنید: اینکه سینک چقدر گرما را از بین می برد (این مقاومت حرارتی است)، چه مقدار سطح دارید، شکل و نحوه تنظیم باله ها، چگونه هوا در آن حرکت می کند، چقدر محکم است و آیا این چیز می تواند در خارج از منزل باشد. برای اینورترهای رشتهای و میکرواینورترهای کوچکتر، سینکهای حرارتی غیرفعال{4}}گزینه مناسبی هستند زیرا همه چیز را ساکت و قابل اعتماد نگه میدارند. اما هنگامی که وارد اینورترهای مرکزی بزرگتر شدید، باید هوای اجباری یا حتی خنک کننده مایع را وارد کنید تا کار انجام شود. استفاده از مواد واسط حرارتی مناسب و اطمینان از فشار گیره مناسب، تفاوت زیادی در نحوه انتقال گرما توسط سیستم و پایداری آن در طول زمان ایجاد می کند.
مواد و روشهای ساخت سینکهای حرارتی انرژیهای تجدیدپذیر
مردم آلومینیوم را برای غرقهای حرارتی در انرژیهای تجدیدپذیر انتخاب میکنند، بیشتر به این دلیل که تعادل خوبی برقرار میکند-رسانایی حرارتی عالی، نه خیلی سنگین و مقرون به صرفه. زمانی که طرحها به عملکرد گرمایی بهتری نیاز دارند اما باید فشرده بمانند، مس وارد عمل میشود. یک جعبه ابزار کامل برای ساخت این هیت سینکها وجود دارد: اکستروژن آلومینیومی، ریختهگری با فشار بالا-، بالههای اسکیتشده، مجموعههای بالههای مهر شده، ساختارهای لحیمکاری شده، و صفحات سرد مایع. هر روش مزایای خاص خود را دارد-برخی عملکرد حرارتی را افزایش میدهند، برخی دیگر کارها را سادهتر یا آسانتر میکنند. اخیراً، صفحات سرد مایع را بیشتر و بیشتر در اینورترهای{7} خورشیدی پرقدرت و سیستمهای ذخیرهسازی انرژی مشاهده میکنید، بهخصوص زمانی که خنکسازی معمولی هوا دیگر آن را قطع نمیکند.
یکپارچه سازی، قابلیت اطمینان، و استراتژی های مدیریت حرارتی
اگر می خواهید هیت سینک ها به خوبی کار کنند، واقعاً باید به چیزی بیش از خنک کردن فکر کنید. آنها باید در جای خود بمانند، ارتعاشات را کنترل کنند، به درستی زمین را انجام دهند، و در صورت بروز مشکل، سرویس دهی به آنها آسان باشد. در طبیعت، بهویژه با سیستمهای تجدیدپذیر، همه چیز سختتر میشود-به نوسانات دما، گرد و غبار، رطوبت و زنگزدگی فکر کنید که همه چیز را به هم میزند. به همین دلیل مهندسان به شبیه سازی حرارتی و تجزیه و تحلیل CFD روی می آورند. این ابزارها به آنها کمک میکنند تا ببینند کارها واقعاً چگونه کار میکنند، بنابراین قطعات در نهایت داغ نمیشوند. با قویتر شدن دستگاهها، مردم به سمت خنکسازی هیبریدی میروند-جفت کردن گرماگیرهای معمولی با خنککننده مایع هدفمند برای تحت کنترل نگه داشتن همه چیز. و با نظارت حرارتی از راه دور و تعمیر و نگهداری پیشبینیشده، جلوتر بودن از مشکلات و اجرای روان همه چیز هرگز آسانتر نبوده است.
سیستم های انرژی تجدیدپذیر هر سال بزرگتر و پیچیده تر می شوند. برای اینکه آنها به خوبی کار کنند و اطمینان حاصل کنیم که دوام دارند، به روش های هوشمندتر برای مدیریت گرما نیاز داریم. مواد جدید، ساخت بهتر، و پیشرفت در خنککننده مایع، نحوه خنک کردن اینورترها و لوازم الکترونیکی را تغییر میدهند.
پاور وینکسیک تولید کننده محلول حرارتی حرفه ای مستقر در چین است و متخصص در ریخته گری آلومینیوم و روی، هیت سینک های باله دار و مهره دار، هیت سینک های لحیم کاری شده، و صفحات سرد مایع با اصطکاک جوش داده شده است. با ماشینکاری CNC و قابلیتهای نگهداری قالب، PowerWinx از OEMهای جهانی انرژیهای تجدیدپذیر با راهحلهای حرارتی قابل اعتماد- با کارایی بالا پشتیبانی میکند.
