Antes de decidir la unidad de enfriamiento óptima para el sistema, el ingeniero de diseño debe considerar factores como: envasado de componentes mecánicos y electrónicos, fuentes de calor, trayecto del aire de enfriamiento, impedancia del sistema, ruido, rendimiento del ventilador, punto de funcionamiento, curva de rendimiento del ventilador, estructura del ventilador, confiabilidad del ventilador y costo del ventilador.

Una vez diseñado el envasado electrónico, el ingeniero debe llevar a cabo un análisis térmico preliminar. De esta forma se asegura que no se requerirán “refuerzos” al final del proceso de diseño.

Análisis térmico

Para determinar el volumen de aire necesario para enfriar el sistema, el ingeniero de envasado primero debe identificar las principales fuentes de calor, pues la temperatura, la resistencia térmica y la disipación del calor indicarán el flujo de aire necesario para enfriar las fuentes.

 Al calcular los valores máximo y mínimo de la caja o la unión de funcionamiento, el ingeniero de envasado puede examinar un rango de condiciones operativas. También se debe determinar la resistencia térmica de la caja al aire o de la unión a la caja. De igual manera, el ingeniero debe evaluar la disipación típica y la peor disipación de calor de la caja de la fuente, pues éstas necesitan suficiente flujo de aire para mantener el enfriamiento adecuado.

 

El trazado del trayecto del aire de enfriamiento garantiza que los principales componentes térmicos tengan el aire para asistir en el proceso de enfriamiento. Este dispositivo puede utilizarse solo o en combinación con un conducto de aire para maximizar el flujo de aire.

Ahora el ingeniero estará listo para proponer ubicaciones para los ventiladores de enfriamiento del sistema y el área de abertura del orificio de entrada de aire y del orificio de salida de aire.

Impedancia del sistema

Luego de calcular el flujo de aire necesario y trazar el trayecto del aire de enfriamiento, el ingeniero debe calcular la impedancia del sistema.

 A medida que el aire viaja entre los orificios de entrada y salida de aire, la presión de aire decae. La impedancia del sistema es la suma de estas caídas de presión.

Para calcular la impedancia del sistema, el ingeniero de diseño debe medir la caída de presión entre cada trayecto de aire y a continuación, obtener un total de los datos.

Otro método consiste en utilizar una cámara de aire para crear un sistema simulador para determinar la impedancia del sistema. Después de identificar la impedancia del sistema y el flujo total de aire necesario, el punto de funcionamiento indica que se puede graduar la presión estática del sistema según el flujo de aire necesario. El punto de funcionamiento es el factor más importante a la hora de determinar la solución de enfriamiento adecuada.

 

Ventilador axial o soplador

Una vez determinados estos factores fundamentales, el ingeniero está listo para decidir si utilizará un ventilador axial o un ventilador soplador.

El uso de los ventiladores sopladores es muy frecuente en los servidores de telecomunicaciones y de tecnología de punta, debido a que estos sistemas operan bajo una alta impedancia del sistema.

Un ventilador soplador tiene un flujo de aire más concentrado en el cual el equipo atrae al aire de los lados y lo expulsa en un ángulo concentrado de 90°. Los ventiladores sopladores generan más ruido perceptible.

ventilador


Curva de rendimiento

Para poder determinar el tamaño y la velocidad apropiados del ventilador axial o soplador, el ingeniero debe ahora examinar la curva de rendimiento del ventilador.

La curva de rendimiento del ventilador indica la variación en la cantidad de flujo de aire, las revoluciones o velocidad del ventilador, la presión estática y la corriente para un voltaje específico.

Por lo general, el voltaje ilustrado es el voltaje nominal. La curva de rendimiento del ventilador se traza señalando la cantidad de flujo de aire en el eje horizontal y la presión estática en el eje vertical. La mayoría de los fabricantes proporciona estos datos para sus equipos de ventilación.

Al seleccionar un ventilador con una curva de rendimiento que coincida con el punto de funcionamiento propuesto, el ingeniero puede estar seguro de que el ventilador enfriará el sistema electrónico lo suficiente.

 

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