ventilation

[davidif]

Bonjour,

J'ai embarqué du matériel dans une valise conçu à cette effet.
A l'intérieur j'ai un PC Fanless et un convertisseur 230/34Vdc de 500W + électronique de gestion pour 3 sources alimentations différentes, l'ensemble dissipent normalement de la chaleur et j'aimerai pouvoir l'évacuer ou créer un flux d'aire pour éviter la surchauffe.

Actuellement les essais ont bien fonctionnés sans ventilation, juste des aérations sur le dessus de la platine (ou FAV) ont suffit, or celle-ci sont enlevé du dessus pour les placer sur les côtés, du coup je réfléchi à prévoir une ventilation qui évacuerait vers les orifices des côtés en plaçant soit un ventillo sur le dessus (mais qui brasserai plus l'aire) ou bien un ventilateur centrifuge pour aspirer l'aire interne pour le diriger vers les orifices.

Evidemment, j'ai des contraintes d'espace, environ 15 mm max de largeur et 10 mm de hauteur (plus de souplesse ), pilotable en 12Vdc (PWM), en terme de débit d'air je me rend pas trop compte la nécessité.

J'ai pas trop de données quantitatifs pour le moment, juste que des essais fonctionnels qui ont plutôt bien fonctionnés pendant quelques mois de tests fait par le client.

Pourriez vous me donner des conseils à ce sujet s'il vous plait.
Merci
-----

[electroremy]

Bonjour,

Le refroidissement des composants électroniques est un sujet important, malheureusement souvent mal pris en compte.

Ici il est expliqué en détail comment calculer les dissipateurs : https://www.sonelec-musique.com/elec...ur_calcul.html

Mais ce n'est qu'une partie du problème.

Les composants et leurs radiateurs éventuelles sont dans un coffret, et la température ambiante dans le coffret doit aussi être maintenue à une valeur acceptable...

Un ventilateur permet :
- d'augmenter l'efficacité des radiateurs (donc d'avoir des radiateurs plus petits), c'est indispensable pour les composants qui chauffent beaucoup
- de maintenir la température ambiante du coffret à une valeur pas trop élevée.

Mais il y a des inconvénients au ventilateur :
- bruit
- le coffret n'est pas étanche
- accumulation de poussières
- panne du ventilateur
=> cela implique de la maintenance

Si on a de la place, il est possible de faire un coffret étanche bien conducteur de la chaleur (parois en aluminium), avec un ventilateur à l'intérieur pour brasser de l'air.
Ce sont les parois du coffret qui évacuent la chaleur à l'extérieur, le ventilateur interne sert à favoriser le transfert thermique.
Certains composants peuvent être fixés sur les parois à l'intérieur, le coffret faisant office de radiateur.
On évite ainsi les problèmes de poussière.
Cette solution est plus complexe mais dans certains cas (ateliers...) la poussière est un vrai problème.
En plus de la poussière, il peut y avoir de l'humidité ou des particules formant des dépôts.
En industrie on voit des armoires électriques de process équipée de pompe à chaleur (ou module peltier), l'armoire est étanche, seul le filtre du condenseur extérieur est soumis à la poussière.

Il peut être judicieux de piloter la vitesse du ventilateur avec un capteur de température.
Il peut être judicieux de mettre le circuit à l'arrêt (ou de limiter la puissance) si la température dépasse une valeur de seuil.

Les calculs c'est bien mais seules des mesures permettront de savoir vraiment ce qu'il en est.
Pour un prototype, il faut faire des mesures de température en fonction de :
- différentes températures ambiantes
- différentes vitesses de ventilation
- différents niveaux de charge du circuit
Mesurer la température :
- dans le coffret
- du composant le plus critique

A bientôt

[invite896757ff]

Il est plus judicieux d'extraire l'air chaud (flux intérieur--> extérieur), que de forcer l'entrée d'air froid (turbulences statiques).

[Qristoff]

Bonjour,
As-tu fait des relevés de température à l'intérieur en fonctionnement nominal ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[davidif]

Merci pour votre aide, effectivement le plus judicieux est de faire des mesures en fonctionnement seulement dans l'incertitude du départ j'ai fait des fentes d'aérations sur le dessus de ma FAV et les délais de livraison étant largement dépassé, je n'ai pas pu faire des mesures en température, cependant je ne connaissais pas trop comment serait utilisé le CPU du fanless et donc sa conso tiré sur le convertisseur car celui-ci a été configuré en virtualisation par le client.

Mais d'après le client, il n'a pas constaté d'énorme élévation dans ces tests.
J'ai mis en place un capteur de température en I2C connecté sur ma carte électronique et une sortie de commande PWM pour un éventuel ventilateur, mais pour le moment cette partie là n'est pas encore implémenté dans mon micro.
Par anticipation je cherchais à prévoir l'utilisation d'un ventilateur et donc son emplacement et aussi sa techno, car dans le but d'évacuer j'ai vu la possibilité d'utiliser un ventilateur centrifuge que je ne connaissais pas et apparemment il permet si j'ai bien compris d'aspirer l'aire ambiant et de l'évacuer dans une direction en l'occurrence pour ma part vers les aérations prévues sur les côté de ma face avant contrairement à un ventilateur classic qui brasserai l'aire.

[electroremy]

les délais de livraison étant largement dépassé

Il est possible de faire des mesures de température pour un boitier en remplaçant les composants du système par des résistances chauffantes
Par exemple, si ta carte électronique dissipe 15 Watts en chaleur, et bien remplace-là dans le coffret par une résistance qui dissipera 15 Watts

Les résistances de puissance sont parfois difficiles à trouver... une vielle ampoule à incandescence peut faire l'affaire
Les ampoules halogènes de voiture sont pratiques, en les alimentant avec une alim de labo suffisamment puissante, on peut s'en servir comme résistances chauffantes.
Certaines ampoules de voiture contiennent deux filaments dont l'un est grillé (code ou plein phare), l'ampoule peut être récupérée pour utiliser son filament intact comme résistance.
Et ça évite de manipuler des tensions dangereuses.
En ajustant la tension dans l'ampoule on ajuste la puissance... P = U * I, c'est simple

Attention pour des mesures de température réalistes il faut laisser le temps au système de parvenir à l'équilibre. Le temps de réponse est d'autant plus grand que le coffret a une masse importante. Il peut dépasser une heure.

Bien sûr, un ventilateur ne pourra jamais refroidir l'intérieur du coffret à une température inférieure à la température ambiante du local où il se trouve.
En pleine canicule dans un logement la température peut atteindre 40°C, par sécurité prendre 50°C
Cela peut être pire dans des locaux techniques, dans une voiture, ou en extérieur.

Certains coffrets ont besoin d'un chauffage en hiver contre le gel.

A bientôt

[Qristoff]

Contrairement à ce que tu penses, ajouter des composants pour maintenir une température acceptable va dégrader la fiabilité de l'ensemble alors qu'utiliser les composants dans leurs gamme de température "normale" va les stresser un peu plus mais sans aucune mesure avec l'ajout d'un système de ventilation qui risque de tomber en panne. Qui dit ajout d'un système, dit surveillance de ce système et ça devient l'escalade. Est-ce vraiment nécessaire ?
Tant que ta platine reste à une température acceptable (la sensation de douleur thermique apparait à partir de 50°C), est-ce vraiment utile ?

[davidif]

Bonjour à tous,

Après réflexion, et répondre à la contrainte de refroidissement d'un CPU embarqué dans une valise de type pelicase et fonctionner valise hermétiquement fermé.
Afin de ne pas être trop énergivore et ne pas trop pesé, j'ai pensé utiliser des caloducs qui conduise la chaleur vers des dissipateurs ou radiateur donnant vers l'extérieur astucieusement placé ou fixer de tel sorte à garder l'étanchéité.

Je vois un truc comme ça :

Un coffret à installer de l'extérieur vers l'intérieur, comportant un joint à ces bords, les caloducs seraient placé sous ou dans le dissipateur avec des joints thermiques en périphérique des dissipateurs toujours pour garder l'étanchéité.

Qu'en pensez vous ?
Merci de vos conseils

[f6bes]

Bjr , Et les ventilos vont pomper combien sur l'a limentation embarquée ?
Autant d'énergie prise sur la consommation " utile "!
Bonne soirée

[davidif]

Effectivement les ventillo ne seraient pas forcement nécessaire ... mais au pire un ventillo n'est pas trop énergivore non plus j'ai vu qu'il en existait IP68 par ailleurs.

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Il est plus judicieux d'extraire l'air chaud (flux intérieur--> extérieur), que de forcer l'entrée d'air froid (turbulences statiques).

Intéressant ! Dois je comprendre qu'on peut plus facilement faire un flux laminaire avec l'extraction (intérieur vers extérieur) ? Différence de pression ?


@davidif : en effet si tu créais un flux avec des turbulences tu vas te retrouver avec quelque chose d'un peu moins efficace (la chaleur tourne en rond si je puis dire)