کاربرد و تجزیه و تحلیل روش های مختلف اتلاف حرارت برای تجهیزات مخابراتی در فضای باز

با تشدید رقابت در صنعت ارتباطات، به منظور کاهش هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های عملیاتی، اپراتورهای بیشتری تجهیزات ارتباطی در فضای باز را برای ساخت شبکه های ارتباطی انتخاب می کنند. روش های مختلفی برای دفع گرما برای تجهیزات ارتباطی در فضای باز وجود دارد. در حال حاضر اتلاف حرارت طبیعی، اتلاف حرارت فن، اتلاف حرارت مبدل حرارتی و خنک کننده ترموالکتریک (تهویه مطبوع TEC) رایج است. نحوه انتخاب روش اتلاف حرارت کابینت فضای باز و به حداقل رساندن تاثیر محیط با دمای بالا و پایین بر تجهیزات مشکلی است که اپراتورها به شدت نگران آن هستند. این مقاله از طریق شبیه سازی، آزمایش و تجزیه و تحلیل روش های مختلف اتلاف حرارت، پیشنهاداتی را ارائه می دهد.

شبیه سازی و تست خنک کننده کابینت در فضای باز

تجزیه و تحلیل شبیه سازی نظری

با یا بدون فن برای اتلاف گرما، نتایج شبیه‌سازی توزیع دما در کابینت باتری در شکل‌های 1 و 2 نشان داده شده است (دمای محیط خارجی 35 درجه است). از نتایج شبیه‌سازی، برای اتلاف حرارت طبیعی بدون فن، دمای داخلی سیستم به دلیل گرمای تابش خورشیدی و اثر اتلاف حرارت ضعیف سیستم نسبتاً بالا است. میانگین دما حدود 3 درجه بالاتر از دمای محیط است.

Figure1 Figure2 Figure3

شبیه سازی توزیع دما در کابینت باتری تحت حالت خنک کننده تهویه مطبوع TEC در شکل 3 نشان داده شده است (دمای محیط خارجی 50 درجه است). از نتایج شبیه سازی، زمانی که دمای محیط 50 درجه باشد، میانگین دمای سطح باتری حدود 35 درجه است که می توان به حدود 15 درجه دست یافت. کاهش دما اثر خنک کنندگی بهتری دارد.

تجزیه و تحلیل تست تست

سناریوی تست 1: تست مقایسه ای خنک کننده طبیعی و خنک کننده فن.

دمای آزمایش: 20 درجه -26 درجه (دمای محیط طبیعی در فضای باز).

تجهیزات تست: کابینت یکپارچه برق در فضای باز (از جمله محفظه تجهیزات و محفظه باتری)؛

هنگامی که کابینت باتری مجهز به فن باشد، نرخ تبادل حرارت بین داخل و خارج کابینت باتری به طور قابل توجهی سریعتر از بدون فن است. پس از رسیدن به تعادل حرارتی در داخل و خارج کابینت، اختلاف دما بین داخل و خارج کابینت زمانی که یک فن وجود دارد حدود 3 درجه است. در صورت روشن نبودن فن، حداکثر اختلاف دما بین داخل و خارج کابینت 8.5 درجه است. اگر دمای محیط خارجی بیشتر باشد، گرما بدون فن جمع می شود و اختلاف دمای داخل و خارج بیشتر خواهد بود.

سناریوی تست 2: تست مقایسه ای خنک کننده فن و خنک کننده تهویه مطبوع TEC.

دمای تست: 40 درجه (محیط دمای بالا در داخل ساختمان)؛

تجهیزات تست: کابینت یکپارچه برق در فضای باز (از جمله محفظه تجهیزات و محفظه باتری)؛

در دمای بالا، تهویه مطبوع TEC دارای عملکرد خنک کننده فعال است. دمای محیط خارجی 40 درجه، دمای پایدار در داخل کابینت 25 درجه است که 15 درجه کمتر از دمای محیط خارجی است. فن اتلاف حرارت غیرفعال است و دمای پایدار داخل کابینت 44 درجه است. درجه که 4 درجه بالاتر از دمای محیط است. بنابراین، برای محیط با دمای بالا، انتخاب اتلاف حرارت TEC برای استفاده از باتری مناسب تر است، که می تواند به طور موثر عمر باتری را افزایش دهد.