新能源行业实验室热设计的方法
新能源行业实验室热设计的方法
随着新能源行业的快速发展，光伏逆变器、储能变流器以及充电桩等设备的功率越来越大，大型新能源实验室越来越多，实验室设计面临的挑战也愈发严峻。如何在有限的空间内实现有效的散热，创造稳定、安全且高效的实验环境，成为实验室设计的重要课题。本文总结了一套行之有效的电源实验室热设计方法，供大家参考。
常见热设计方案
实验室热设计方案常见有四种类型：无散热设计、纯风道设计、纯空调设计以及空调+风道相结合设计。
热设计核心影响因素
设备发热量
实验室发热主要包括电源损耗、其他发热器件损耗等。
设备需求风量
在实验室的设计中，需要确保实验室的通风量大于设备的进风量，确保设备的进风为冷风，若实验室内进风不足，将导致热量堆积或风扇空转，从而导致设备过热。
室外环境
室外环境对系统的热设计有重要的影响，也是设计时考虑的必不可少的环节，主要体现在温度和湿度两个方面：
温度：实验室散热主要通过不断的引入冷空气和排出热空气从而将产生的热量带走，当室外环境温度较高时，高温空气携带热量的能力下降，热对流效果差，无法进行有效散热。
湿度：空气中含有较多水分时热容量低，携带热量的能力不足，冷却效果差，还可能导致设备内部结露，影响系统运行。
风道设计
风道设计重点是合理、高效。科学的设计可最大程度实现室内冷空气均匀分布、快速更新，热空气不会滞留、回流或交叉，保障散热系统运行。
安全性：风道应与建筑结构相协调，避免对建筑整体的安全造成不利影响。
风道布局：风道设计时建议减少弯角和距离，确保风流顺畅。
风口位置：热风密度小于冷风，故排风口应高于且远离进风口，避免热风被重复吸入室内。
振动：风道内气流流速过快，会导致风道结构发生振动，建议风速小于10m/s。
美观性：风道应与建筑外观相协调，观赏性强
风机、空调选型
合理的风机和空调选型不仅能提高实验效率、保障实验安全、改善工作环境，还能适应不同实验环境的需求、节能环保，便于运维。
设计原则
在实验室热设计中，如何确定风机、空调、风道的参数，需要根据具体情况进行设计，但大致的设计原则如下：
热设计要保证实验室的安全性、实用性、环保性等，同时还需确保实验室工作温度适宜。
对设备的通风散热设计原则主要有以下几点：
加大对流介质的流动速度，以带走更多热量；
加大温差，降低散热物体周围对流介质的温度；
风道尽可能短，缩短管道长度可以降低风道阻力
加大通风面积，采取有利于对流散热的形状和安装位置；
风道的截面尺寸最好和风扇的出口一致，以避免因变换截面而增加阻力损失。
注意事项
由上述内容，可以简单设计出实验室的风道的多种形式，结合实验室的设备发热功率、建筑特点及散热处理预算选择最优方案。同时，在设计过程也需要注意以下几点事项：
设计案例
某第三方实验室搭建一套600KW的光储测试平台，配置A2000系列225KW交流源三台、D2000系列600KW直流源一台。客户实验室总面积为20平方米的密闭房间，设备有效摆放面积10平方，需预留10平方米被测件区域。
电源布局相关参数图
现场实际布局展示结合科威尔D2000和A2000系列产品的效率优势，系统热设计采用风道匹配空调的设计方法，空调仅用于降低空间溢出热量和外部进风的初步降温，设备发热量通过风道导出，大幅降低成本。
实验室实景图
一个稳定可靠的实验室热系统可降低实验室的建设与运营成本，并提高设备的使用寿命，确保测试精度。愿向更多行业、客户分享成熟、高效的设计方案，助力产业发展。