PDA

Volledige versie bekijken : Warmteverlies



yeev
5 april 2010, 18:07
Hello iedereen,

Even een vraag, ik heb een aantal componenten
unit1: met max. vermogen 60W microbox
unit2: met max. vermogen 250W transfo
unit3: met max. vermogen 30W controler

In technische documentaties vind ik niet direct warmteverlies voor elke component buiten de transformator en dat is 24W dus ong. 10%. Nu dacht ik: ik neem gewoon per unit 20% van warmteverlies en krijg een totaal van ong. 68W.

Dus met andere worden all mijn unit's dissiperen 68W warmte. Als ik nu deze warmte zou willen wegwerken dan heb ik een koeling van ong 70W nodig. Is dit redenering correct ?

thx :)

tokke_1
5 april 2010, 19:14
valt te zien 70 watt met peltier dan zit ge te weinig. want daar is ook een rendement op.
en transfo kan idd 10% verlies hebben om dat die zo groot is. Maar dat u kleinere units even veel in % gaan verliezen dat is echt niet te zeggen wss heel deel lager.

boostah
5 april 2010, 19:46
valt te zien 70 watt met peltier dan zit ge te weinig. want daar is ook een rendement op.
en transfo kan idd 10% verlies hebben om dat die zo groot is. Maar dat u kleinere units even veel in % gaan verliezen dat is echt niet te zeggen wss heel deel lager.

Juist hoger, grotere transfo's zijn net veel efficienter, omdat daar de winst die ja kan maken aan materiaalbesparing groter is. (dacht dat hoogspannings transfo's maar 2% verlies hadden).

Verder moet je voor de koeling idd bekijken wat het thermisch vermogen is dat die koeling kan afkoelen, maar je zal wel moeten rekenen dat je elektrisch vermogen voor die koeling een stuk hoger ligt (zeker als je je temperatuurverschillen niet gans hoog laat oplopen).

Bij koeling vergeet niet, koelen van 70° naar buitenlucht gaat makkelijker dan van 30° naar buitenlucht, bij dat tweede geval ga je de koeling vee lgroter moeten dimensioneren.

Epyon
5 april 2010, 20:24
De meeste elektronische componenten zetten hun eigenverbruik voor 99% om in warmte. Een microcontroller die bvb 30W opneemt (wat het al een serieuze processor zou maken) zal ook 30W warmte dissiperen. Voor andere halfgeleiderelementen kan je normaal de (schakel)verliezen in de datasheets terugvinden.

Wat koeling betreft moet je rekening houden met de COP of de Coëfficiënt Of Performance. De meeste koelinstallaties hebben een COP die groter dan 1 is, m.a.w. je zal meer thermisch vermogen verwijderen dan je elektrisch aandrijfvermogen nodig hebt. Dit gaat echter enkel op voor thermodynamische koelprocessen vanaf een bepaalde grootte. Halfgeleiderkoeling (peltiers) is een heel ander pak mouwen.

Je vermogens lijken me nog af te voeren met actief gekoelde koelvinnen. Dat zal echter wel afhangen van het feit of je je componenten wel in thermisch contact met de koelvinnen kan brengen. Als je 'units' voorgeassembleerde kits betreffen zou dit al moeten voorzien zijn (en zou je eigenlijk niet meer voor koeling moeten zien).

Iig is het moeilijk hier uitspraken over te doen zolang je 'units' niet gedetailleerd definieert.

yeev
5 april 2010, 20:43
De meeste elektronische componenten zetten hun eigenverbruik voor 99% om in warmte. Een microcontroller die bvb 30W opneemt (wat het al een serieuze processor zou maken) zal ook 30W warmte dissiperen. Voor andere halfgeleiderelementen kan je normaal de (schakel)verliezen in de datasheets terugvinden.

Wat koeling betreft moet je rekening houden met de COP of de Coëfficiënt Of Performance. De meeste koelinstallaties hebben een COP die groter dan 1 is, m.a.w. je zal meer thermisch vermogen verwijderen dan je elektrisch aandrijfvermogen nodig hebt. Dit gaat echter enkel op voor thermodynamische koelprocessen vanaf een bepaalde grootte. Halfgeleiderkoeling (peltiers) is een heel ander pak mouwen.

Je vermogens lijken me nog af te voeren met actief gekoelde koelvinnen. Dat zal echter wel afhangen van het feit of je je componenten wel in thermisch contact met de koelvinnen kan brengen. Als je 'units' voorgeassembleerde kits betreffen zou dit al moeten voorzien zijn (en zou je eigenlijk niet meer voor koeling moeten zien).

Iig is het moeilijk hier uitspraken over te doen zolang je 'units' niet gedetailleerd definieert.

Mijn componenten mogen niet in thermische contact met de koelvinnen komen dit heeft te maken met vochtigheid graad constant te houden.

Wel als energieverbruik voor 99% in warmte wordt omgezet van alle elektronische apparaten dan moet ik mijn berekening aanpassen. Wat transformator betreft is enkel 10% van zijn max. vermogen dat in warmte wordt omgezet ja toch ?

Wel meer bepaald over een unit vb. Microbox 427B (Siemens) hier is de link:
Siemens - Industry Automation and Drive Technologies - Service& Support - Automation Service, Automation Support, Simatic Service, Simatic Support, Technical Support, Technical Consulting (http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=en&objID=24675995&subtype=133300)
In de manual staat dat deze PC max. 60Watt producer moet ik nu van deze 60W 10% van warmteverlies aanrekenen of 99% ?

thx :)

Epyon
5 april 2010, 21:05
Ik neem aan dat dit gewoon in een (schakel)kast komt? Dan moet je daar, afhankelijk van hoe groot je kast is, geen koeling voor voorzien. Ik ontwerp voor mijn werk af en toe ook (meet)kasten met (embedded) PC's en andere componenten en voorzie hier nooit een koeling. Sterker nog, ik voorzie steeds een extra kastverwarming (60W) om geen condens te krijgen. De PC's die ik gebruik hebben een max vermogen van 90W.

Het hangt natuurlijk wel af van waar je je kast zal plaatsen. Bij ons staan die buiten, dus te warm zullen ze nooit krijgen. Ook binnen (bvb in een fabriekshal) zullen die wel niet te warm krijgen. Pas als er andere warmtebronnen bijkomen kan je een probleem hebben. Voorzie in dat geval gewoon een thermostatisch geregelde kastventilatie. Hoef je niets aan te berekenen en ben je zeker dat je niet in de problemen zal komen.

yeev
5 april 2010, 21:31
Ik neem aan dat dit gewoon in een (schakel)kast komt? Dan moet je daar, afhankelijk van hoe groot je kast is, geen koeling voor voorzien. Ik ontwerp voor mijn werk af en toe ook (meet)kasten met (embedded) PC's en andere componenten en voorzie hier nooit een koeling. Sterker nog, ik voorzie steeds een extra kastverwarming (60W) om geen condens te krijgen. De PC's die ik gebruik hebben een max vermogen van 90W.

Het hangt natuurlijk wel af van waar je je kast zal plaatsen. Bij ons staan die buiten, dus te warm zullen ze nooit krijgen. Ook binnen (bvb in een fabriekshal) zullen die wel niet te warm krijgen. Pas als er andere warmtebronnen bijkomen kan je een probleem hebben. Voorzie in dat geval gewoon een thermostatisch geregelde kastventilatie. Hoef je niets aan te berekenen en ben je zeker dat je niet in de problemen zal komen.

Wel niet echt een schakelkast maar een peltiercase deze is volledig waterdicht en heeft een vrij slechte warmtedoorgangscoefficient. Nu deze case gaat 90% van de tijd buiten staan. aan de hand van mijn berekeningen komt het op neer als buiten -5 of +23 °C zal ik met gedissipeerde warmte van max. 122Watt in mijn case geen koel/warm bron nodig hebben. Maar als ik met temperaturen van -20 tot +50 °C ga werken vb. ( in buitenland) dan is er zowel een koeling als verwarming nodig om apparatuur binnen de ideale temperatuur te houden.
Een thermostatisch geregeld kast ventilatie is geen optie omdat ik binnen de kast vochtigheidsgraad op 0% wil houden door middelen van SiO2- gel. Daarom kies ik ook voor een peltier koeling omdat deze kan koelen zonder contact te maken met buiten omgeving. Om kort te zegen het is een kleine waterdichte valies met 0% vochtigheid met heat/cool elementen om temperatuur ideaal te houden.

Maar nu terug op mijn vraag microbox 427B gaat dus 60Watt warmte produceren?

Epyon
5 april 2010, 22:15
Ik volg je redenering niet echt. De peltiecase heeft een slechte warmtegeleiding, maar waarom er dan peltiers op monteren? Tenzij die nog voor iets anders dienen dan wat in de case zit te koelen? Peltiers hebben iig een zeer slecht rendement (10% op zijn best), zeker bij non-contact gebruik, en gebruik je best enkel als je geen andere alternatieven hebt.

Je PC zal ongeveer 30 à 60W verbruiken, afhankelijk van zijn belasting. Het zal wellicht meer in de buurt van 30 liggen, maar neem maar 60W voor de zekerheid.

lordhaas
5 april 2010, 22:25
bende kutneurten xx

yeev
5 april 2010, 22:40
Ik volg je redenering niet echt. De peltiecase heeft een slechte warmtegeleiding, maar waarom er dan peltiers op monteren? Tenzij die nog voor iets anders dienen dan wat in de case zit te koelen? Peltiers hebben iig een zeer slecht rendement (10% op zijn best), zeker bij non-contact gebruik, en gebruik je best enkel als je geen andere alternatieven hebt.

Je PC zal ongeveer 30 à 60W verbruiken, afhankelijk van zijn belasting. Het zal wellicht meer in de buurt van 30 liggen, maar neem maar 60W voor de zekerheid.

Srry ik bedoelde "Pelicase" :)

Wel de reden waarom ik voor peltierkoeling kies is omdat mijn valies waarin apparaten inzitten is volledig lucht water dicht. In de valies zitten SiO2 korrels die de vochtigheid graad naar 0% gaan reduceren. Zolang de valies dicht blijft zal er ook nooit vochtigheid binnen dringen.
Nu terug naar mijn peltierkoeling deze gaat mijn PELI valies met heating element op ideale temperatuur houden zodat apparatuur binnen de max en min temperatuur werkt en nooit overhit of onderkoeld.
Als ik nu met thermische ventilators ga werken, dan gaan ze omgeving lucht binnen laten waardoor mijn vochtigheid in de kast zal stijgen of dalen ( afhankelijk hoe het buiten is).
Nu een voorbeeld als ik met mijn valies in regenwoud zou gaan werken dan zal er nooit een probleem van vochtigheid binnen de valies optreden. Omdat deze volledig afgesloten van de omgevingslucht.

Ik ben wel mee akkoord dat peltier koelingen een slechte rendement hebben maar door beperkte opp van mijn valies kan ik niet anders werken.

Epyon
5 april 2010, 22:50
Ik begrijp het. Wel vraag ik me af of je al je toestellen in die foam die meestal in Pelicases zit zult inbedden? Want dan kan je wel eens problemen met lokale oververhitting krijgen - ondanks het gebruik van de peltierelementen. Een metallische of metalen foam is dan mss beter geschikt.

Mag ik zo nieuwsgierig zijn naar het doel uw ontwerp?

yeev
5 april 2010, 22:59
Ik begrijp het. Wel vraag ik me af of je al je toestellen in die foam die meestal in Pelicases zit zult inbedden? Want dan kan je wel eens problemen met lokale oververhitting krijgen - ondanks het gebruik van de peltierelementen. Een metallische of metalen foam is dan mss beter geschikt.

Mag ik zo nieuwsgierig zijn naar het doel uw ontwerp?

Casen worden ook zonder foam verkocht, bedoeling is om alle componenten op een montage plaat en vervolgens op rails te monteren:) dat lijkt mij het veiligste. Wel het doel is industrieel gericht meer bepaald remote servicing control ( klanten helpen around the world ) als het concept lukt dan wordt het een massaproductie :)

boostah
6 april 2010, 02:39
Casen worden ook zonder foam verkocht, bedoeling is om alle componenten op een montage plaat en vervolgens op rails te monteren:) dat lijkt mij het veiligste. Wel het doel is industrieel gericht meer bepaald remote servicing control ( klanten helpen around the world ) als het concept lukt dan wordt het een massaproductie :)

0% vochtigheid kunde btw nooit bekomen, als het toch is als proof of concept zou ik eerder de lucht erin vervangen door middel van een inert gas, lijkt mij ook mogelijk.

en tbh is de vraag of dat de vermogens die de componenten mogen doorlopen of opnemen. Transfo doorloopt het dus daar is die 10% aan de veilige kant, bij andere componenten (hoewel ik niet zeker ben van die controller) lijkt dat het opgenomen vermogen te zijn en neem dan maar 100% van da vermogen). Uw transfo zo oversizen is ook ni slim (alst massa gaat eh), veel te kostelijk om een van 250 te nemen als ge met 120 toekomt