Odborné články

06.08.2021

Výkonné ventilátory pro chlazení elektroniky

Digitální svět se vyvíjí závratným tempem. Elektronika, která zpracovává obrovské množství dat, je stále výkonnější. Kvůli nezastavitelnému nárůstu hustoty komponent a stále rostoucímu výkonu se však chlazení stává výzvou, a to jak v telekomunikacích, tak v automatizaci.

Je obtížné instalovat výkonnější ventilátory nebo zvýšit jejich počet, protože jsou požadována kompaktní řešení a musí být splněny požadavky na ochranu proti hluku. Nový kompaktní ventilátor od společnosti ebm-papst je alternativou budoucnosti, protože poskytuje až o 50% vyšší výkon vzduchu než konvenční řešení. Generuje méně hluku než ventilátory stejné velikosti se stejným výkonem. To umožňuje chlazení výkonnější elektroniky při zachování stejné hladiny hluku.

Dnes je chlazení elektroniky založeno hlavně na axiálních kompaktních ventilátorech, zejména proto, že se snadno integrují a poskytují vysoké rychlosti proudění vzduchu. Axiální kompaktní ventilátory však mají svá omezení, například pokud je stále výkonnější elektronika umístěna ve stejném prostoru nebo musí být ještě kompaktnější v telekomunikačních systémech nebo datových centrech (obr. 1). Pro zvýšení chladicího výkonu jsou dva axiální kompaktní ventilátory jednoduše zapojeny sériově, čehož se v praxi obvykle dosahuje pomocí protiběžných rotorů.

Nový vývojářský přístup pro přesvědčivá řešení

Specialisté společnosti ebm-papst tedy zvolili nový přístup k vývoji ventilátoru, který dodává vyšší výkon, aniž by byl hlučnější a přesto je kompaktní. Odborníci v Mulfingenu, St. Georgenu a Šanghaji spojily své znalosti. V úzké spolupráci s významným výrobcem elektroniky byl vyvinut DiaForce (obr. 2), nový kompaktní ventilátor, který dokáže ve všech ohledech splnit budoucí požadavky na chlazení elektroniky a jehož rozměry jsou stejné jako u běžného dvoustupňového řešení.

Koncept nového vývoje je přesvědčivý, ale tajemství DiaForce spočívá v jedinečné geometrii oběžného kola a krytu. To minimalizuje turbulence v okrajové oblasti, což vede k výraznému snížení hlučnosti. Výstupní otvor oběžného kola ventilátoru je také větší než sací otvor. To znamená, že vzduch proudí ventilátorem v axiálním i radiálním směru, což zajišťuje vysoký nárůst tlaku (obr. 3). Proto je DiaForce charakterizován jako symbióza mezi axiálním a radiálním ventilátorem. Základní axiální konstrukce, jejíž instalace je levnější, zůstává. Zvláštní výhodou z hlediska aerodynamiky je to, že DiaForce nabízí křivku výkonu vzduchu bez jejího poklesu. Díky aerodynamické optimalizaci je zároveň nejtišším ventilátorem s tímto výkonem (obr. 4a, b a c).

GreenIntelligence

Pokud jde o výběr správného pohonu nebo ventilátoru, rozhodující nejsou jen vlastnosti produktu, jako jsou hodnoty energetické účinnosti a výkonu, ale také implementované možnosti inteligence a komunikace. Mezi příklady řešení GreenIntelligence pro ventilační a pohonnou techniku patří sběr dat pomocí interních a externích senzorů, zpracování dat, inteligentní regulace vysoce výkonných řídicích systémů motorů a možnosti integrace systému do sítí. Díky monitorování stavu mohou uživatelé kdykoli sledovat provozní parametry svého systému a provádět lepší analýzu chyb i optimalizaci, protože je zdokumentována provozní historie.

Svatava Dofková
E-Mail: svatava.dofkova@cz.ebmpapst.com