1.12.2. Вентилятори

Великий ступінь інтеграції і збільшена густина упакування електронних та електричних елементів спричиняють те, що навіть малі витрати потужності в окремих елементах спричиняють проблеми із відведенням тепла.

При збільшеній робочій температурі зростає аварійність і зменшується час служби пристроїв і напівпровідникових елементів. Тому дуже важливою проблемою є відведення надміру тепла. Найпростішим вирішенням є використання вентилятора. Він може навіювати холодне повітря або витягати тепле повітря з об’єму. Найкориснішим вирішенням з точки зору максимального терміну служби вентилятора є навіювання холодного повітря. Охолоджується також вентилятор, а в пристрої виникає певний надлишковий тиск. Найчастіше використовуваними видами вентиляторів є:

Осьові вентилятори, котрі домінують в електричних пристроях. Їх виготовляють в різних виконаннях, з різною продуктивністю, з різними рівнями надлишкового тиску, рівня шуму і т.д. Осьові вентилятори виготовляються також з кульковими підшипниками або підшипниками ковзання. Вентилятори із підшипниками ковзання зазвичай використовуються у пристроях широкого вжитку, але там, де ставляться високі вимоги щодо часу служби, надійності і роботи при високих температурах застосовуються кулькові підшипники. Вентилятори із кульковими підшипниками необхідно монтувати у горизонтальному положенні. З метою збільшення продуктивності можна застосовувати два вентилятори розташовані паралельно близько один від одного, на тій самій стіні. Якщо натомість вимагається вищий надлишковий тиск повітря, потрібно використати два вентилятори, розміщені послідовно в тому самому каналі.

Промінні вентилятори дають можливість отримати вищий надлишковий тиск при заданій кількості повітря. Рівень шуму, що спричиняється промінним вентилятором є загалом вищим, ніж в осьових вентиляторах при однакових параметрах.

Поперечні вентилятори дають сталу кількість повітря при дуже низькому рівні шуму. Їх принциповим недоліком є отримання невеликого надлишкового тиску.

Вибір вентилятора

З метою наближеного визначення здатності охолодження вентилятора, тобто визначення яку кількість повітря потрібно винести, щоб охолодити даний пристрій, можна використати таку спрощену формулу (рис. 1.33)

V=3,0·P/(T₂-T₁), (1.18)

де V - кількість повітря в м³/год;

Р - потужність у Вт;

Т₁ - температура середовища в ⁰С;

Т₂ - максимально дозволена температура у градусах ⁰С назовні конструкції.

Р ис. 1.33. – Вибір режиму роботи вентилятора на базі графічних залежностей тиску і повітряного струменя

Вентилятор працює найкраще з огляду на продуктивність і рівень шуму при виборі параметрів в межах між пунктиром. Вентилятор не повинен мати надто високого статичного тиску (і опору повітря), але також не повинен мати надто низького тиску. Чи обраний вентилятор виконає це завдання, потрібно перевірити практично, наприклад, вимірюванням рівня приросту температури всередині корпусу. Якщо не отримано бажаного результату, можна поміняти вентилятор на інший із більшою результативністю, або як альтернатива, паралельно з’єднати більшу кількість вентиляторів.