KRW | USD

냉각 상태 유지하기

과도한 열로 인해 캐비닛에 큰 문제가 발생한다면 하루를 망치게 됩니다. 간단히 말해서 부품의 기대 수명이 크게 단축되고, 작업이 중단되며, 직원에게 위험이 발생할 수 있습니다. 이러한 모든 일을 방지하고 캐비닛의 온도를 통제할 방법에 대해 알아보겠습니다.

에너지 보존

먼저 에너지 보존에 대해 살펴보겠습니다.

스마트 음성: 안정적인 온도를 유지하려면 모든 에너지원에서 정의된 고정 영역(예: 인클로저 또는 특정 부품)으로 유입되는 총 에너지가 배출되는 총 에너지와 같아야 합니다. 정상 작동 중에는 시스템 부품의 온도가 변경되어 이를 유지합니다.

: 기본적으로 들어오는 에너지(이 경우 인클로저에서 사용 중인 전기 와트 수)가 나가는 에너지(열 관리 솔루션에 의해 방출되는 열의 크기)와 같아야 합니다. 따라서 시스템 부품은 변화에 대응하여 열평형에 도달할 때까지 온도를 높이거나 낮춥니다. 가급적 “불꽃”이 발생하는 온도보다 낮은 온도에서 열평형에 도달하는 것이 좋습니다.

중요한 이유

스마트 음성: 아레니우스 법칙에 따르면 전기 기계 및 기타 공정은 온도가 10°C 상승할 때마다 약 2배 빨라집니다.

: (눈을 깜빡이며...) 뭐라고요? 그렇다면 커피가 더 필요하겠군요...

농담은 이쯤하고, 그렇다면 부품에는 어떤 현상이 발생할까요? 온도가 증가하면 전해 커패시터, 배터리와 같은 부품의 사용 수명이 줄어듭니다. 이러한 정보를 감안할 때 성능, 사용 수명과 같은 요소를 제한하는 장치 정전 용량 또는 등급을 고려해야 합니다.

그림 1: (이미지 출처: www.istockphoto.com)

여기서 잠깐 몇 가지 열 관리 용어에 대해 살펴보겠습니다.

전도

스마트 음성: 전도는 시스템에서 물리적으로 연결된 두 부품 간의 열전달을 말합니다.

나: 뜨거운 금속 부품이 다른 금속 부품에 연결되면 두 부품의 온도가 같아질 때까지 열이 전달됩니다.

대류

스마트 음성: 대류는 공기 또는 유체의 순환을 통해 열이 전달되는 것을 말합니다.

나: 뜨거운 두 물체의 온도가 같아질 때까지 공기 또는 다른 유체를 통해 물체의 열이 다른 물체에 전달됩니다.

방사

스마트 음성: 방사는 두 물체 사이의 공간을 통해 에너지 입자가 한 물체에서 다른 물체로 전달되어 흡수되는 것을 의미합니다.

나: 토스터를 예로 들 수 있습니다.

열 모델링

스마트 음성: 열 모델링은 전자 응용 분야에서 기본 열분석을 계산하는 공정입니다.

나: 링크를 살펴보세요! (EEwiki 기사)

폐쇄형 vs 개방형 시스템 냉각

캐비닛을 냉각할 때 일반적으로 사용되는 기존의 두 가지 방식이 있습니다. 폐쇄형 시스템에서는 캐비닛 내부에서 캐비닛 밖으로 냉각제(공기 또는 유체) 이동이 없습니다. 모든 냉각은 전도를 통해 이루어집니다. 모든 선택에서 그렇듯이 여기에는 장단점이 있습니다. 몇 가지를 살펴보자면 먼저 여과가 필요하지 않으므로 유지보수 작업이 적습니다. 이는 미립자가 많은 환경에 유용합니다. 또한 패널 내부 장비가 더 오랫동안 청결한 상태로 유지됩니다. 물론 이는 전도 공정의 제한으로 인해 온도가 상승한다는 것을 의미합니다. 열을 대기로 방출하기 전에 인클로저 벽을 통해 전달해야 합니다. 이 공정에서는 많은 양의 열을 방출하기 어렵기 때문에 고온의 환경에서 열을 냉각시킬 때 큰 문제가 발생할 수 있습니다. 액체를 순환시켜 부품의 열을 뺏어오는 폐쇄 루프형 냉각 시스템을 패널 내부에 추가하는 등 몇 가지 방안을 생각해 보세요.

다음 옵션은 개방형 시스템입니다. 이 시스템은 여과 시스템을 통해 공기 또는 유체를 캐비닛에 공급한 후 대류를 활용하여 순환시킵니다. 그러면 캐비닛이 일반적으로 폐쇄형 시스템보다 낮은 온도에서 작동합니다. 하지만 이 시스템에는 유지보수 작업이 필요합니다. 공기 흐름이 차단되어 부품 성능이 저하되지 않도록 방지하려면 여과 시스템에서 필터를 정기적으로 교체해야 합니다. 개방형 시스템에는 제한이 있습니다. 필요한 유체(일반적으로 공기) 흐름율은 냉각액의 열용량, 흡기 및 배기 온도, 허용되는 부품 온도에 따라 달라집니다. 또한 내부 캐비닛 온도가 배기 온도보다 높다는 사실에 유의하세요.

추가 정보 및 유용한 링크

팬 선정 및 응용 제품 안내서: 파라미터 특성 탐색(EEwiki 기사)

사용 가능한 옵션:

작성자 정보

Image of Eric Halvorson

Strategic Programs의 파트너십 마케팅 관리자인 Eric Halvorson은 12년 이상 Digi-Key와 함께했습니다. 산업 자동화 시장을 전담하는 Eric은 2011년 노스랜드 커뮤니티 및 기술 전문 대학에서 전자 기술 및 자동화 시스템 분야의 응용 과학 준학사 학위를 취득했습니다. 최근까지 특히 스위치 분야에서 전자 기계 제품 관리자로 일했으며, 여가 시간에는 목공 일과 수리 그리고 일상에서 벗어난 작업들을 즐깁니다.

More posts by Eric J. Halvorson