المشاهدات: 0 المؤلف: ريني وقت النشر: 2026-02-06 الأصل: موقع
تُستخدم خزائن الاتصالات الخارجية على نطاق واسع لإيواء معدات الاتصالات في المحطات الأساسية والمنشآت على جانب الطريق والمواقع النائية. يجب أن تعمل هذه الخزانات بشكل موثوق في ظل الظروف البيئية الصعبة، بما في ذلك درجات الحرارة المحيطة المرتفعة، والإشعاع الشمسي، وتوليد الحرارة الداخلية المستمر.
يمكن أن يؤثر الارتفاع المفرط في درجة الحرارة الداخلية سلبًا على استقرار المعدات، ويقصر من عمر المكونات، بل ويؤدي إلى فشل النظام. ولذلك، فإن فهم كيفية تقدير ارتفاع درجة الحرارة داخل خزائن الاتصالات الخارجية يعد خطوة حاسمة أثناء تصميم النظام في المرحلة المبكرة.
تم إعداد هذه المقالة للتقييم الأولي والوعي الفني، مما يساعد المستخدمين على تقييم مخاطر ارتفاع درجة الحرارة بسرعة في خزائن الاتصالات الخارجية دون الحاجة إلى عمليات محاكاة حرارية معقدة.
يشير ارتفاع درجة الحرارة إلى الفرق بين درجة حرارة الهواء داخل الخزانة ودرجة الحرارة المحيطة الخارجية.
ارتفاع درجة الحرارة (ΔT) = درجة حرارة الخزانة الداخلية - درجة الحرارة المحيطة
على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة المحيطة الخارجية 35 درجة مئوية ودرجة حرارة الخزانة الداخلية تصل إلى 55 درجة مئوية، فإن ارتفاع درجة الحرارة يكون 20 درجة مئوية.
تُستخدم هذه القيمة بشكل شائع لتقييم ما إذا كان التبريد السلبي كافيًا أو ما إذا كانت حلول الإدارة الحرارية النشطة مطلوبة.
لا يتم تحديد ارتفاع درجة الحرارة داخل خزانة الاتصالات الخارجية بمتغير واحد. إنه نتيجة لعدة عوامل متفاعلة.
جميع المعدات الكهربائية تولد الحرارة أثناء التشغيل. في خزائن الاتصالات الخارجية، يتم تحويل معظم الطاقة الكهربائية التي تستهلكها الأجهزة إلى حرارة. كلما زاد إجمالي استهلاك الطاقة، زاد الحمل الحراري داخل العلبة.
تلعب أبعاد الخزانة دورًا مهمًا في تبديد الحرارة. توفر الخزانات الأكبر حجمًا مساحة أكبر لنقل الحرارة إلى البيئة المحيطة، بينما تميل الخزانات المدمجة إلى احتجاز الحرارة بسهولة أكبر.
تؤثر مادة الخزانة على مدى كفاءة نقل الحرارة إلى الخارج. تعمل الخزانات المعدنية بشكل عام على تبديد الحرارة بشكل أكثر فعالية من الهياكل المعزولة أو ذات الجدران المزدوجة. يمكن أن تؤثر الطلاءات السطحية وسمك الجدار أيضًا على الأداء الحراري.
تؤثر استراتيجية التبريد المستخدمة داخل الخزانة بشكل كبير على ارتفاع درجة الحرارة. يوفر الحمل الحراري الطبيعي والتهوية القسرية والمبادلات الحرارية ومكيفات الهواء مستويات مختلفة من القدرة على إزالة الحرارة.
توفر الطريقة التالية طريقة عملية وسهلة الفهم لتقدير ارتفاع درجة الحرارة أثناء مرحلة التخطيط.
أولاً، قم بتحديد إجمالي استهلاك الطاقة لجميع المعدات المثبتة داخل الخزانة. يتضمن ذلك أجهزة الاتصال ووحدات الطاقة والمقومات والمكونات المتعلقة بالبطارية.
يمثل مجموع هذه القيم إجمالي الحمل الحراري الداخلي، معبرًا عنه بالواط (W).
لتبسيط عملية التقدير، يتم تقسيم إجمالي الحمل الحراري على مساحة السطح الخارجي للخزانة.
الكثافة الحرارية = إجمالي الطاقة (وات) ÷ مساحة سطح الخزانة (م⊃2؛)
توفر الكثافة الحرارية طريقة طبيعية لمقارنة الظروف الحرارية عبر الخزانات ذات الأحجام المختلفة.
في التطبيقات الهندسية العملية، يميل ارتفاع درجة الحرارة إلى الزيادة مع زيادة كثافة الحرارة. في ظل ظروف التبريد الطبيعية أو المحدودة، غالبًا ما تكون هذه العلاقة قريبة من الخطية ضمن نطاقات التشغيل النموذجية.
من خلال الرجوع إلى منحنى اتجاه ارتفاع درجة الحرارة، يمكن للمصممين تقدير ارتفاع درجة الحرارة الداخلية المتوقعة بناءً على كثافة الحرارة المحسوبة. ويستخدم هذا النهج على نطاق واسع للتقييم الأولي قبل إجراء التحليل الحراري التفصيلي.
يوفر الجدول التالي مرجعًا مبسطًا لتقييم مستويات خطر ارتفاع درجة الحرارة في خزائن الاتصالات الخارجية.
| الكثافة الحرارية (W/m²) | الارتفاع المتوقع في درجة الحرارة | إرشادات التقييم |
| ≥ 150 | ≥ 10 درجة مئوية | قد يكون التبريد الطبيعي مقبولا |
| 150-300 | 10-20 درجة مئوية | يوصى بتعزيز التهوية أو التبادل الحراري |
| 300-500 | 20-30 درجة مئوية | يوصى بشدة بالتبريد النشط |
| ≥ 500 | ≥ 30 درجة مئوية | مطلوب مكيف هواء مجلس الوزراء |
يسمح هذا الجدول لمصممي النظام بتحديد ما إذا كان ينبغي النظر في حلول إضافية للإدارة الحرارية بسرعة.
على الرغم من أن طريقة التقدير هذه عملية ومستخدمة على نطاق واسع، إلا أنها لا تأخذ في الاعتبار جميع المتغيرات الواقعية. يمكن لعوامل مثل الإشعاع الشمسي وأنماط تدفق الهواء وموقع التثبيت والظروف المناخية المحلية أن تؤثر بشكل كبير على درجات حرارة الخزانة الفعلية.
بالنسبة للتطبيقات الحرجة، قد تظل هناك حاجة إلى عمليات محاكاة حرارية مفصلة أو اختبار في الموقع. ومع ذلك، يظل التقدير الأولي أداة قيمة لاتخاذ القرار المبكر.
بناءً على الارتفاع المقدر لدرجة الحرارة يمكن تحديد استراتيجيات التبريد المناسبة:
ارتفاع درجة الحرارة المنخفضة: التهوية السلبية أو الطبيعية
ارتفاع درجة الحرارة المعتدلة: مبادل حراري أو تهوية قسرية
ارتفاع درجة الحرارة المرتفعة: مكيف الهواء
يساعد التقدير المبكر الدقيق على تجنب الإفراط في التصميم والأداء المنخفض، مما يضمن التشغيل الموثوق به وتكلفة النظام الأمثل.
لا يتطلب تقدير ارتفاع درجة الحرارة داخل خزائن الاتصالات الخارجية حسابات معقدة أو أدوات محاكاة متقدمة في مرحلة التصميم المبكرة.
من خلال فهم الحمل الحراري الداخلي، وخصائص الخزانة، وسلوك الكثافة الحرارية، يمكن للمصممين تقييم مخاطر الحرارة الزائدة بسرعة واختيار حلول الإدارة الحرارية المناسبة. يشكل هذا النهج الأساس لأنظمة اتصالات خارجية مستقرة وطويلة الأمد.
