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标题: 求助户外密封设备散热问题 [打印本页]

作者: ccxx13 时间: 2024-4-24 14:08
标题: 求助户外密封设备散热问题
户外小设备，尺寸长宽高：350-350-420（mm），整机防护IP66防尘防水。设备内部功耗大概70W左右。这种设备放在户外散热问题该怎么考虑
因为需要防尘防水，所以不能加风扇直接通风。
设备很小，加空调肯定不行
现在我的思路是
1.干脆不加任何散热设计，但是不知道光靠外壳被动散热能不能行
2.或者加TEC制冷，就像手机的散热背夹，内外隔离，热面漏在外面加散热齿和风机吹散热，冷面放在内部加风扇吹。但是tec效率好低，要想产生70W左右的冷量外部就得增加一百多W的热负荷以及增加近一百瓦的功耗，貌似也不是个好方法。
还请各位大佬救救小弟吧，实在是没招了

作者: 天姥英才 时间: 2024-4-24 14:23
以下为您提供几种可行的散热策略建议：
1. 优化外壳材质与结构设计：
• 外壳材料：选择具有较高热导率的金属（如铝或铜）作为外壳主体材料，增强设备的自然散热能力。金属外壳能够迅速吸收内部元件产生的热量并将其传递至表面，通过辐射和对流方式散失到环境中。
• 热设计：采用热管理技术，如热仿真分析，优化内部元件布局，避免热源集中。将发热部件与外壳直接接触或通过导热界面材料（TIM）连接，减少热阻，加速热量传递至外壳。
• 外壳表面处理：增加外壳表面的散热面积，如设计成鳍状或增加散热片，提高对流散热效率。同时，确保外壳表面光滑，便于灰尘滑落，保持良好的散热性能。
• 被动式散热增强：
• 空气流体力学设计：利用外壳的形状和结构引导周围空气自然流动，形成对流散热。例如，设计成利于空气流通的形状，或在外壳边缘设置适当的通风口（需确保不影响IP66防护等级），利用风压差促进空气循环。
• 导热塑料壳：若全金属外壳不可行，可以考虑采用填充导热材料的塑料外壳，如导热塑料或金属复合材料，以提升塑料外壳的导热性和散热能力。
• 集成式热管或均热板：
• 热管：虽然设备空间有限，但可以考虑使用微型热管或扁平热管。热管能快速将内部热点的热量传导至外壳表面，实现高效的局部到整体的热量分布。结合外壳的散热设计，热管能有效提升散热效果。
• 均热板：如果空间允许，均热板是一种平面化的高效传热元件，可将内部热源产生的热量均匀分散到大面积的外壳表面，进一步提高散热效率。
• 相变材料（PCM）：
• 蓄热式散热：使用相变材料（如石蜡、某些盐类化合物等）封装在设备内部适当位置。当设备内部温度升高时，PCM吸收热量并发生相变（固态→液态），储存大量热量；当设备外部温度低于PCM的凝固点时，PCM释放热量并恢复固态，从而起到温度调节作用，尤其适用于环境温度波动较大的场景。
• 智能温控与热管理策略：
• 设备工作模式调整：根据环境温度和设备负载情况动态调整设备的工作模式或功率输出，避免在高温环境下满负荷运行，降低发热量。
• 热敏电阻或红外传感器：实时监测设备内部关键部位的温度，当温度超过阈值时，采取降频、降低亮度（如显示屏设备）或暂时关闭非关键功能等措施，减轻散热压力。

作者: wanyidawuwu 时间: 2024-4-24 14:34
把他当成cpu，刷硅胶加散热片加风扇。

作者: ccxx13 时间: 2024-4-24 14:42

天姥英才发表于 2024-4-24 14:23
以下为您提供几种可行的散热策略建议：
1. 优化外壳材质与结构设计：
• 外壳材料：选择具有较高热 ...

感谢老哥回复，确实可以在外壳形状以及机器运行温度监控上再想一些办法，内部硬件都是买人家成品，设计上局限性好大

作者: 莺时槐序 时间: 2024-4-24 14:52
IP66强迫风冷肯定不行了。要不就自然散热，然后把外壳做成铝的，翅片搞多些（而且是竖直向上的翅片比水平的好一些，毕竟是自然散热，得让热空气浮上去）增大表面积，同时发热元器件要做好与外壳的导热，要涂导热硅脂或者导热贴。
另外，锂电池散热有用相变材料散热的，比自然散热效果好，可作一个思路参考。
或者你看看水冷行不行。
最后看应用场景是不是高海拔，高海拔空气稀薄，自然散热效果会变差，要多做余量。

作者: 东海fyh126 时间: 2024-4-24 14:53
那么大尺寸，70w算什么？最多温乎乎的。。。。

作者: 黑曜石9 时间: 2024-4-24 14:58

天姥英才发表于 2024-4-24 14:23
以下为您提供几种可行的散热策略建议：
1. 优化外壳材质与结构设计：
• 外壳材料：选择具有较高热 ...

你用的什么软件啊搜索的啊？

作者: ccxx13 时间: 2024-4-24 15:05

莺时槐序发表于 2024-4-24 14:52
IP66强迫风冷肯定不行了。要不就自然散热，然后把外壳做成铝的，翅片搞多些（而且是竖直向上的翅片比水平的 ...

感谢回复，翅片应该壳内外都做吧，内部的工控机PCB板子实在不好贴在外壳上,相变材料我研究一下.水冷肯定用不了，设备不是高海拔地区，另外老哥以你的经验来看，在这个功率尺寸条件下，被动散热良好的情况，内部温升会有多少

作者: ccxx13 时间: 2024-4-24 15:06

黑曜石9 发表于 2024-4-24 14:58
你用的什么软件啊搜索的啊？

我猜是GPT

作者: ccxx13 时间: 2024-4-24 15:07

东海fyh126 发表于 2024-4-24 14:53
那么大尺寸，70w算什么？最多温乎乎的。。。。

怕就怕外边温乎乎，内部已经高温了

作者: 莺时槐序 时间: 2024-4-24 15:40

ccxx13 发表于 2024-4-24 15:05
感谢回复，翅片应该壳内外都做吧，内部的工控机PCB板子实在不好贴在外壳上,相变材料我研究一下.水冷肯定 ...

翅片应该只做外面吧，你要知道散热翅片的原理，是导热后他的翅片与空气接触了，跟空气换热，空气加热之后密度减小上浮，是自然对流散热。内部做了翅片那你加工成本就上涨，而且用处不大。温升这个，我还是建议你跑一个CFD看一看。而且目前你这个产品，PCB是肯定要想办法导热到外壳的，这个是关键。不然你外壳设计再好，热导不过去用段时间PCB该烧还得烧。导热贴，导热硅脂都不行，你再找找导热胶水直接灌进去，找找dowsil或者别的牌子的。只不过导热系数比硅脂差一点。

作者: 东北制造 时间: 2024-4-24 15:48

ଘ(੭*ˊᵕˋ)੭ʸᵉᵃʰᵎ～:; ✨油冷，泡油里

作者: 天姥英才 时间: 2024-4-25 08:23

黑曜石9 发表于 2024-4-24 14:58
你用的什么软件啊搜索的啊？

通义千问
文心一言

作者: 林汐771k 时间: 2024-5-8 09:22
才70W环境温度多少，内加导热硅脂外加散热翅片就行了

作者: 臭宝的臭day 时间: 2024-5-8 10:29
你这个产品单次工作时间多久啊。你得做个测试看一下温度会升高多少。我接11楼给的建议，外壳加翅片，内部导热。你可以考虑是设计一个零件连接发热部分和壳体，材料你可以考虑特种陶瓷，氮化铝、氮化硼，这种导热性挺强的。我这边能得到数据是导热系数（W/m.k）：导热硅脂 0.8-3.5，（百度的数据，这个我不太了解）；特种陶瓷如 ALN 分型号，大概200左右。但是这种材料比较贵，大拇指粗细的料，估计就要上百块，参考我以前用的，而且这种料质感类似粉笔，一扣就掉，当然你不扣就好了。

作者: 学渣渣 时间: 2024-5-8 10:55

莺时槐序发表于 2024-4-24 15:40
翅片应该只做外面吧，你要知道散热翅片的原理，是导热后他的翅片与空气接触了，跟空气换热，空气加热之后 ...

最好lz来个实物图

作者: 学渣渣 时间: 2024-5-8 10:56

ccxx13 发表于 2024-4-24 14:42
感谢老哥回复，确实可以在外壳形状以及机器运行温度监控上再想一些办法，内部硬件都是买人家成品，设计上 ...

来个照片看看

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