Los efectos de la temperatura en el rendimiento de un producto siempre han sido una consideración de diseño importante.
El sobrecalentamiento puede reducir la eficiencia y la vida útil de los componentes. Por lo tanto, ya sea que un producto esté sujeto a calentamiento o enfriamiento ambiental, o si genera su propio aumento o disminución de temperatura, controlar la temperatura es crítico.
En los sectores marino, renovables y ferroviarios, muchos de sus productos deben operar en condiciones ambientales extremas donde los artículos eléctricos estándar no siempre son adecuados para su propósito.
Los desafíos que enfrentan los componentes en estos sectores, como la temperatura, también son aplicables a los fabricantes de automóviles.
La mayoría de los fabricantes comprenden la importancia de abordar y comprender eficazmente las consideraciones de transferencia de calor al principio del proceso de diseño, ahorrando tiempo y minimizando los costos de creación de prototipos.
A pesar de esto, muchos OEM no están seguros de cómo elegir entre las dos formas principales de regular la temperatura del dispositivo; refrigeración por aire y refrigeración por agua.
¿En qué consisten las resistencias de frenado?
Las resistencias de frenado se utilizan para disipar el calor y ralentizar un sistema mecánico para evitar el sobrecalentamiento.
Tienen valores óhmicos relativamente bajos, una clasificación de alta potencia y generalmente están encerrados en un marco para crear una distancia segura entre los componentes circundantes.
Para aumentar su capacidad de disipación, los marcos de la resistencia cuentan con ventiladores de refrigeración o refrigerantes líquidos.
¿Cómo funciona la refrigeración por aire?
Tradicionalmente, el enfriamiento por aire se ha utilizado con mayor frecuencia, ya que es relativamente económico y requiere poco mantenimiento, aparte del reemplazo de los filtros.
Esto se debe a que la tecnología del ventilador es robusta y capaz de asumir cierto grado de daño sin afectar significativamente el rendimiento. Por ejemplo, si una sola aspa del ventilador se rompiera, seguiría siendo funcional y seguro.
El enfriamiento por aire, sin embargo, viene con sus limitaciones.
En primer lugar, la integración de un ventilador significa que los espacios del dispositivo generalmente deben ser más voluminosos para acomodarlo.
Esto significa que el enfriamiento por aire no se puede usar en aplicaciones donde el espacio es limitado.
Los ventiladores de aire también crean una fuente adicional de ruido, a diferencia de las alternativas de enfriamiento de agua.
¿Cómo funcionan las resistencias de frenado por agua en los vehículos eléctricos?
Para la integración en EV, la resistencia funciona convirtiendo el exceso de electricidad, que no es necesaria para recargar la batería del EV, en calor que pueda disiparse de manera segura o como energía que puede regenerarse en la fuente de alimentación del vehículo.
Este es un uso efectivo de la energía que de otro modo simplemente se perdería.
También reduce la necesidad de calentamiento por resistencia utilizando la energía de la batería, lo que puede reducir el rango de conducción del vehículo.
El beneficio de usar una resistencia de enfriamiento por agua en una aplicación de este tipo es que pueden integrarse fácilmente en los sistemas de enfriamiento existentes del vehículo y pueden proporcionar enfriamiento en las áreas donde los ventiladores a menudo se quedan cortos.
Los sistemas a base de agua funcionan según un principio muy simple de intercambio de calor, por el cual las tuberías que contienen un líquido refrigerante circulan alrededor de un recinto y salen del dispositivo para mantener los componentes fríos.
El exceso de calor generado durante el uso es conducido térmicamente por el agua en las tuberías, que luego puede transferirse fuera del dispositivo y regenerarse para otros procesos.
¿Qué resistencia de frenado es mejor?
Con los vehículos eléctricos, los fabricantes de automóviles tienen como objetivo hacer que la conducción sea lo más eficiente posible.
Los ventiladores en los sistemas de refrigeración por aire no solo están limitados por su dependencia de la temperatura ambiente para enfriar los componentes de sobrecalentamiento, sino que, dependiendo del tamaño de la aplicación, los OEM pueden necesitar integrar varios ventiladores en lugar de solo uno.
En comparación, el agua tiene una alta conductividad térmica y solo requiere una sola bomba para enfriar la infraestructura, lo que reduce significativamente el consumo total de energía y el costo del sistema de enfriamiento.
Otra ventaja es que el refrigerante se puede almacenar en las tuberías por debajo del nivel ambiente de la aplicación para un enfriamiento aún más rápido.
La refrigeración por agua es el único método que permite la refrigeración por debajo de la temperatura ambiente y es ideal para aplicaciones industriales.
Además de maximizar la eficiencia, pueden ahorrar espacio adicional.
El uso de un sistema de refrigeración por agua permite lograr características de temperatura óptimas, mientras se mejora el rendimiento del componente.
La adopción de vehículos eléctricos solo aumentará en los próximos años, y los fabricantes de automóviles deben poder seleccionar los componentes correctos, como las resistencias, y las tecnologías para su diseño.
Al considerar los factores que afectan el rendimiento del equipo, los técnicos y los fabricantes de equipos originales pueden asegurarse de tomar la decisión correcta entre refrigeración por aire y refrigeración por agua en todo momento.
