Steve Hughes, diretor administrativo da fabricante
especializada de componentes elétricos REO UK, explica a diferença entre os
resistores de frenagem de refrigeração a ar e água.
Os efeitos da temperatura no desempenho de um produto
sempre foram uma consideração importante de design. O superaquecimento
pode reduzir a eficiência e a vida útil dos componentes. Portanto, se um
produto é submetido a aquecimento ou resfriamento ambiental, ou se gera seu
próprio aumento ou queda de temperatura, o gerenciamento da temperatura é
crítico.
Muitos dos clientes da REO estão nos setores naval,
renováveis e ferroviários, portanto, muitos de seus produtos devem operar em
condições ambientais extremas, onde os itens elétricos padrão nem sempre são
adequados para a finalidade. Com base na experiência da REO, muitos dos
desafios que os componentes enfrentam nesses setores, como temperatura, também
se aplicam aos fabricantes automotivos.
A maioria dos fabricantes entende a importância de abordar
e compreender com eficácia as considerações de transferência de calor no início
do processo de design, economizando tempo e minimizando os custos de
prototipagem. Apesar disso, muitos OEMs não têm certeza de como escolher
entre as duas formas principais de regular a temperatura do
dispositivo; resfriamento de ar e resfriamento de água. Os resistores
de frenagem são usados para dissipar o calor e desacelerar um sistema
mecânico para evitar o superaquecimento. Eles têm valores ôhmicos relativamente
baixos, uma classificação de alta potência e são normalmente encerrados em uma
estrutura para criar uma distância segura entre os componentes
circundantes. Para aumentar sua capacidade de dissipação, as estruturas do
resistor apresentam ventiladores ou refrigerantes líquidos.
Tradicionalmente, o resfriamento a ar tem sido o mais
comumente usado, pois é relativamente barato e requer pouca manutenção, além da
substituição dos filtros. Isso ocorre porque a tecnologia do ventilador é
robusta e capaz de suportar algum grau de dano sem afetar o desempenho de forma
significativa. Por exemplo, se uma única aleta quebrou no ventilador, ela
permaneceria funcional e segura para uso.
O resfriamento a ar, entretanto, tem suas
limitações. Em primeiro lugar, a integração de um ventilador significa que
os invólucros do dispositivo devem geralmente ser mais volumosos para
acomodá-lo. Isso significa que o resfriamento a ar não pode ser usado em
aplicações onde o espaço é limitado.
Ventiladores de ar também criam uma fonte adicional de ruído,
ao contrário de alternativas de refrigeração de água como o resistor de
frenagem REO D 330. Adequado para integração em EVs, o resistor funciona
convertendo o excesso de eletricidade – que não é necessário para recarregar a
bateria do EV – em calor que pode ser dissipada com segurança, ou como energia
que pode ser regenerada na fonte de alimentação do veículo. Este é um uso
eficaz de energia que, de outra forma, seria simplesmente perdida. Também
reduz a necessidade de aquecimento por resistência usando a energia da bateria,
o que pode reduzir a autonomia do veículo. O benefício de usar um resistor
de resfriamento de água em tal aplicação é que eles podem ser facilmente
integrados aos sistemas de resfriamento existentes do veículo e são capazes de
fornecer resfriamento nas áreas onde os ventiladores geralmente ficam aquém.
Os sistemas à base de água operam em um princípio muito
simples de troca de calor, por meio do qual tubos contendo um líquido
refrigerante circulam ao redor de um gabinete e para fora do dispositivo para
manter os componentes resfriados. O excesso de calor gerado durante o uso
é conduzido termicamente pela água nas tubulações, que pode então ser
transferida para fora do dispositivo e regenerada para outros processos.
Com os VEs, os fabricantes automotivos buscam tornar a
direção com a maior eficiência energética possível. Não apenas os
ventiladores em sistemas de resfriamento a ar são limitados por sua dependência
da temperatura ambiente para resfriar os componentes de superaquecimento, mas
dependendo do tamanho da aplicação, os OEMs podem precisar integrar vários
ventiladores em vez de apenas um.
Em comparação, a água tem alta condutividade de calor e
requer apenas uma única bomba para resfriar a infraestrutura, reduzindo
significativamente o consumo geral de energia e o custo do sistema de
resfriamento.
Outra vantagem é que o refrigerante pode ser armazenado nas
tubulações abaixo do nível ambiente da aplicação para um resfriamento ainda
mais rápido. O resfriamento a água é o único método que permite o
resfriamento abaixo da temperatura do ar ambiente e é ideal para aplicações
industriais. Além de maximizar a eficiência, resistores como a série REOHM
D 330 economizam espaço adicional de até 88%. O uso de um sistema de
refrigeração a água permite que as características de temperatura ideais sejam
alcançadas, enquanto o desempenho do componente é aprimorado.
A adoção de veículos elétricos só tende a aumentar nos
próximos anos, e os fabricantes automotivos devem ser capazes de selecionar os
componentes certos – como resistores – e tecnologias para seu design. Ao
considerar os fatores que afetam o desempenho do equipamento, os técnicos e
OEMs podem garantir que sempre farão a escolha certa entre resfriamento a ar e
resfriamento a água.
Fonte Internet
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