به عنوان یک راه حل قدرت نوآورانه، نیروگاه های قابل حمل به طور گسترده در فعالیت های خارج از منزل، منبع تغذیه اضطراری و سناریوهای زندگی روزمره استفاده می شود. چنین دستگاه‌هایی بسته‌های باتری و سیستم‌های مدیریت انرژی (BMS) را در داخل ادغام می‌کنند که در هنگام شارژ و دشارژ گرما تولید می‌کنند. بنابراین، طراحی معقول اتلاف حرارت بسیار مهم است. یک سیستم اتلاف حرارت کارآمد نه تنها می تواند طول عمر نیروگاه قابل حمل را افزایش دهد، بلکه ایمنی کاربران را نیز تضمین می کند.
اتلاف حرارت طبیعی
اتلاف حرارت طبیعی اساسی ترین روش اتلاف حرارت برای نیروگاه های قابل حمل است. اصل آن استفاده از پدیده فیزیکی بالا رفتن هوای گرم برای دفع گرما از طریق همرفت هوا است. مزایای اصلی اتلاف حرارت طبیعی در جنبه های زیر منعکس می شود:
طراحی ساده و کم هزینه: سیستم اتلاف حرارت طبیعی نیازی به اجزای مکانیکی اضافی ندارد و طراحی نسبتا ساده ای دارد که باعث کاهش هزینه های تولید می شود.
عملکرد بدون سر و صدا: از آنجایی که به قطعات متحرک مانند فن ها متکی نیست، فرآیند اتلاف حرارت طبیعی بی صدا و مناسب برای سناریوهای کاربردی حساس به نویز است.
با این حال، راندمان اتلاف حرارت طبیعی نسبتاً کم است و معمولاً برای نیروگاه های قابل حمل با توان کمتر مناسب است. در محیط های کاربردی با توان بالا، اتلاف حرارت طبیعی به تنهایی ممکن است الزامات اتلاف گرما را برآورده نکند، بنابراین سایر روش های اتلاف حرارت باید در نظر گرفته شود.
اتلاف اجباری گرما
اتلاف گرمای اجباری از وسایل مکانیکی (مانند فن ها) برای تسریع جریان هوا استفاده می کند و در نتیجه کارایی اتلاف گرما را بهبود می بخشد. این روش اتلاف حرارت به ویژه برای نیروگاه های قابل حمل با توان بالا مناسب است. مزایای آن عبارتند از:
اتلاف گرمای کارآمد: اتلاف حرارت اجباری می تواند به سرعت دمای داخلی دستگاه را کاهش دهد که برای سناریوهای کاری طولانی مدت با بار بالا مناسب است.
تنظیم انعطاف پذیر: سرعت فن را می توان به طور هوشمند با توجه به تغییرات دمای داخلی تنظیم کرد و یک راه حل اتلاف گرما انعطاف پذیرتر ارائه می دهد.
اگرچه اتلاف گرمای اجباری مزایای زیادی دارد، اما معایبی نیز دارد:
مشکل نویز: فن در حین کار مقدار مشخصی نویز ایجاد می کند که ممکن است بر تجربه کاربر تأثیر بگذارد.
افزایش مصرف انرژی: عملکرد فن مقدار مشخصی برق مصرف می کند که ممکن است بر بازده انرژی کلی نیروگاه قابل حمل تأثیر بگذارد.
مواد هدایت گرما
در طراحی اتلاف حرارت نیروگاه قابل حمل، استفاده از مواد با رسانایی حرارتی بالا (مانند آلیاژ آلومینیوم، مس و غیره) به عنوان پوسته یا هیت سینک یک روش اتلاف حرارت موثر است. از مزایای این نوع مواد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ویژگی های اتلاف سریع گرما: مواد رسانایی حرارتی بالا می توانند گرمای تولید شده در داخل را به سرعت به خارج منتقل کنند تا دمای دستگاه کاهش یابد.
استحکام ساختاری: استحکام بالای مواد فلزی نه تنها می تواند محافظت فیزیکی خوبی ایجاد کند، بلکه دوام دستگاه را نیز افزایش می دهد.
با این حال، استفاده از مواد رسانایی حرارتی بالا ممکن است هزینه های تولید را نیز افزایش دهد و تولیدکنندگان باید تعادل معقولی بین عملکرد و هزینه پیدا کنند.
طراحی سوراخ اتلاف گرما
سوراخ اتلاف گرما دهانه ای است که روی پوسته نیروگاه قابل حمل طراحی شده است تا گردش هوا را افزایش داده و در نتیجه به دفع گرما کمک کند. مزایای طراحی سوراخ اتلاف گرما عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شود:
افزایش جریان هوا: سوراخ اتلاف گرما می تواند به طور موثر جریان هوا را افزایش دهد و باعث اتلاف گرما در داخل دستگاه شود.
طراحی ساده و آسان: طراحی اضافه کردن سوراخ های اتلاف حرارت روی پوسته نسبتا ساده است، که می تواند عملکرد اتلاف گرما را بدون اضافه کردن هزینه های اضافی به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
اگرچه طراحی سوراخ اتلاف گرما دارای مزایای بسیاری است، الزامات ضد آب و ضد گرد و غبار نیز باید در کاربردهای واقعی در نظر گرفته شود. به خصوص در صورت استفاده در محیط های بیرونی، طراحی نامناسب ممکن است باعث ورود رطوبت یا گرد و غبار به داخل دستگاه شود و در نتیجه عملکرد عادی آن را تحت تاثیر قرار دهد.
