Met de snelle ontwikkeling van hernieuwbare energietechnologie is de vraag naar Gemodificeerde sinusomvormer in huishoudelijke en industriële toepassingen blijft stijgen. Omvormers genereren warmte tijdens het omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom. Als er geen effectieve maatregelen voor warmteafvoer worden genomen, heeft oververhitting van de apparatuur directe invloed op de prestaties en levensduur ervan. Daarom is een redelijk ontwerp voor warmteafvoer essentieel om de efficiënte werking van de omvormer te garanderen.
Natuurlijke convectiewarmteafvoer
Natuurlijke convectiewarmtedissipatie is afhankelijk van de natuurlijke luchtstroom om de door de apparatuur gegenereerde warmte te verwijderen. Deze warmteafvoermethode vereist geen extra mechanische apparatuur, heeft een eenvoudige structuur en is relatief goedkoop. Het is geschikt voor omvormers met een lager vermogen, vooral in relatief gesloten omgevingen. De voordelen zijn:
- Eenvoudige structuur, geen behoefte aan extra ventilatoren of pompen, waardoor de systeemcomplexiteit en -kosten worden verminderd.
- Laag geluidsniveau door het ontbreken van mechanisch bewegende delen.
De natuurlijke warmteafvoer door convectie heeft echter ook bepaalde beperkingen:
- Een lage warmteafvoerefficiëntie, vooral bij toepassingen met hoog vermogen, voldoet mogelijk niet aan de warmteafvoervereisten.
- Het warmteafvoereffect wordt aanzienlijk beïnvloed door de omgevingstemperatuur en de luchtstroomomstandigheden.
Warmteafvoer door geforceerde convectie
Warmteafvoer door geforceerde convectie verbetert de efficiëntie van de warmteafvoer door de luchtstroom door ventilatoren of andere mechanische apparatuur te verbeteren. Deze methode is geschikt voor omvormers met een hoger vermogen en kan de temperatuur van de apparatuur effectief verlagen. De belangrijkste voordelen zijn onder meer:
- Hoge warmteafvoerefficiëntie, die kan voldoen aan de warmteafvoervereisten van krachtige omvormers.
- Regel dynamisch het warmteafvoereffect door de ventilatorsnelheid aan te passen om de flexibiliteit van het systeem te verbeteren.
De nadelen van warmteafvoer door geforceerde convectie kunnen echter niet worden genegeerd:
- Complexe structuur, waardoor de kosten en onderhoudsproblemen van het systeem toenemen.
- Mechanische onderdelen zoals ventilatoren kunnen lawaai veroorzaken en slijten naarmate de gebruiksduur toeneemt, waardoor de betrouwbaarheid van het systeem wordt aangetast.
Warmtegeleiding Warmteafvoer
Warmtegeleiding via thermische geleiding geleidt de warmte die in de omvormer wordt gegenereerd via warmtegeleidende materialen naar de externe omgeving. Meestal wordt deze methode gebruikt in combinatie met een koellichaam om de efficiëntie van de warmteafvoer te verbeteren. Veelgebruikte warmtegeleidende materialen omvatten metalen zoals aluminium en koper. De voordelen zijn:
- Goed warmteafvoereffect, dat warmte effectief naar het koellichaam kan geleiden.
- Het ontwerp van het koellichaam kan worden geoptimaliseerd op basis van het vermogen en de werkomgeving van de omvormer om de algehele warmteafvoerprestaties te verbeteren.
Warmtedissipatie door thermische geleiding heeft echter ook zijn beperkingen:
- De kosten en het volume van het koellichaam kunnen groot zijn, waardoor de totale omvang van de omvormer groter wordt.
- Nauwkeurig ontwerp en materiaalkeuze zijn vereist om een goede thermische geleidbaarheid te garanderen.
Vloeistofkoeling
Vloeistofkoeling maakt gebruik van vloeistof (zoals water of een specifiek koelmiddel) om de door de omvormer gegenereerde warmte te verwijderen. Deze methode wordt meestal gebruikt voor omvormers met een extreem hoog vermogen, zoals industriële omvormers en omvormers voor elektrische voertuigen. De voordelen van vloeistofkoeling zijn onder meer:
- De efficiëntie van de warmteafvoer is extreem hoog, wat de temperatuur bij toepassingen met hoog vermogen effectief kan verlagen.
- De vloeistof heeft een grote specifieke warmtecapaciteit en kan in een kleiner volume een hoge warmteafvoercapaciteit bereiken.
De complexiteit van het vloeistofkoelsysteem is echter ook het grootste nadeel:
- Het systeemontwerp is complex, waardoor de kosten en onderhoudsvereisten van pompen, leidingen en koelvloeistoffen toenemen.
- Vloeistoflekkage kan schade aan de apparatuur veroorzaken en de veiligheidsrisico's vergroten.
