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深圳市禹臣慧博科技有限公司 已通過實名認(rèn)證

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如何正確的選擇風(fēng)扇
發(fā)布時間:2014-07-31        瀏覽次數(shù):523        返回列表

   如何選擇正確的直流風(fēng)扇和鼓風(fēng)機如下:

必須轉(zhuǎn)換的熱量 (即溫差DT)
抵消轉(zhuǎn)換熱量的瓦特數(shù) (W)
移除熱量所需的風(fēng)量 (CFM)
   總冷卻需求對于有效地運作系統(tǒng)甚為重要。有效率的系統(tǒng)運作必須提供理想的運作條件,使所有系統(tǒng)內(nèi)的元件均能發(fā)揮**的功能與*長的使用年限。
    下列幾個方式,可用來選擇一般用的風(fēng)扇馬達(dá):

    算出設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。

  

    1.決定設(shè)備內(nèi)部所能允許的溫度上升范圍。

 



   2. 從方程式計算所需的風(fēng)量。

    3. 估計設(shè)備用的系統(tǒng)阻抗。

    4.根據(jù)目錄的特性曲線或規(guī)格書來選擇所需的風(fēng)扇。

 


     如果已知系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部散熱量與允許的總溫度上升量,可得到冷卻設(shè)備所需的風(fēng)
量。

 


溫升與所需風(fēng)量之換算表
以下為基本的熱轉(zhuǎn)換方程式:


H = Cp×W×△T
其中 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --
H = 熱轉(zhuǎn)換量;   Cp = 空氣比熱;   △T =設(shè)備內(nèi)上升的溫度;   W = 流動空氣重量
我們已知 W = CFM×D
其中 D = 空氣密度

經(jīng)由代換後,我們得到:

再由轉(zhuǎn)換因子(conversion factors)與代入海平面空氣的比熱與密度,可得到以下的
散熱方程式:
CFM = 3160×千瓦/△℉
然後得到下列方程式: 
       
其中 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


Q:冷卻所需的風(fēng)量
P:設(shè)備內(nèi)部散熱量 (即設(shè)備消耗的電功率)
Tf:允許內(nèi)部溫升 (華氏)
Tc:允許內(nèi)部溫升 (攝氏)
DT = DT1與DT2之溫差
KWh0.511.522.533.544.55
DT(° C)DT(° F)
50901835537088105123141158176
45812039597898117137156176195
407222446688110132154176195220
3563255075100125151176201226251
3054295988117146176205234264293
25453575105141176211246281316351
20364488132176220264308351396439
152759117176234293351410469527586
101888176264351439527615704791879
5917635152770487910551230140615821758
 

例一:設(shè)備內(nèi)部消耗電功率為500瓦,溫差為華氏20度,下列為其計算結(jié)果:
 

例二:設(shè)備內(nèi)部消耗電功率為500瓦,溫差為攝氏10度:  
 


 

步驟二:全部系統(tǒng)阻抗/系統(tǒng)特性曲線


 


   空氣流動時,氣流在其流動路徑會遇上系統(tǒng)內(nèi)部零件的阻擾,其阻抗會限制空氣自由流通。壓力的變化即測量到的靜壓,以英吋水柱表示。
   為了確認(rèn)每一槽排(slot)之冷卻瓦特數(shù),系統(tǒng)設(shè)計或制造廠商不但必須有風(fēng)扇的有效風(fēng)扇特性曲線以決定其**風(fēng)量,而且必須知道系統(tǒng)的風(fēng)阻曲線。系統(tǒng)內(nèi)部的零件會造成風(fēng)壓的損失。此損失因風(fēng)量而變化,即所謂的系統(tǒng)阻抗。
系統(tǒng)特性曲線之定義如下:
DP = KQn
其中 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --
K = 系統(tǒng)特定系數(shù)
Q = 風(fēng)量 (立方呎)
n = 換流因素,1 < n < 2
平層氣流時,n = 1
亂流氣流時,n = 2
步驟三:系統(tǒng)操作工作點

設(shè)計時應(yīng)考慮項目:
1.保持空氣流動盡量不受阻擾,入風(fēng)口與出風(fēng)口保持暢通。
2.引導(dǎo)氣流垂直通過系統(tǒng),以確保氣流順暢而提升冷卻效率。
3.如需加裝空氣濾網(wǎng),應(yīng)考慮其增加的空氣流動阻力。

選擇**風(fēng)扇的例子:

系統(tǒng)特性曲線與風(fēng)扇特性曲線的交點,稱為系統(tǒng)操作工作點,該工作點即風(fēng)扇之**運作點。
 
操作工作點
   在工作點,風(fēng)扇特性曲線之變化斜率為*小,而系統(tǒng)特性曲線之變化率為**。
    注意此時的風(fēng)扇靜態(tài)效率
(風(fēng)量×風(fēng)壓÷耗電)為**化。
例一:
圖一為典型SUNON DC散熱扇60×60×25mm的特性曲線。此風(fēng)扇可能操作在A點或C點,分別可輸送6 CFM或20CFM。如果該系統(tǒng)之阻抗對于氣流在A點會造成0.16吋水柱或C點0.04吋水柱的靜壓值。如果該系統(tǒng)因改良而運作于B點,則風(fēng)扇可輸送12CFM而靜壓僅0.09吋水柱。
圖一:60×60×25mm中速風(fēng)扇之特性曲線
 
例二:
如圖二所示,特性曲線二是同一尺寸與形狀之風(fēng)扇,但其轉(zhuǎn)速比特性曲線一低。如果系統(tǒng)僅需要15CFM風(fēng)量在0.05吋水柱靜壓,則靜壓降與風(fēng)量曲線之交點應(yīng)通過B點,因此風(fēng)扇在零靜壓時可輸送18CFM已足夠冷卻之需。因此**的安排是選用低速風(fēng)扇。
如圖二依圖表說明,從一種風(fēng)扇改用另一種風(fēng)扇的結(jié)論。當(dāng)然有時可能甚至選用尺寸較小的風(fēng)扇,如果系統(tǒng)阻抗能充分地減低,也可以獲得相同的風(fēng)量。
圖二:60×60×25mm低、中速風(fēng)扇之特性曲線

 


例三:

如圖三所示,為40×40×6mm(曲線三)、30×30×6mm(曲線二)、25×25×6mm(曲線一)中轉(zhuǎn)速DC風(fēng)扇之特性曲線。

情況一:
假如系統(tǒng)阻抗為0.025吋水柱而需要2 CFM的風(fēng)量來冷卻,建議你使用40×6mm DC風(fēng)扇。 (請參考B點運作)

情況二:
假如有更多元件加進(jìn)系統(tǒng)且(或)外形變得更密實時,將產(chǎn)生更多的系統(tǒng)阻抗。現(xiàn)在假設(shè)系統(tǒng)阻抗上升至0.038吋水柱,并需要0.85CFM的風(fēng)量來冷卻,有兩種風(fēng)扇可供選擇:40×6mm、30×6mm。(請參考操作工作點A)。另一種用來冷卻具有高系統(tǒng)阻抗之系統(tǒng)的選擇為小型DC鼓風(fēng)扇。

 
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