¿Sugerencias sobre cómo mantener los componentes electrónicos frescos en lugares con alta temperatura ambiente?

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¿Cuáles son los mejores materiales y métodos para mantener la temperatura interna de un dispositivo más baja que la temperatura ambiente fuera del dispositivo? Basado en la siguiente información:

  • La temperatura inicial del dispositivo es de 20 ° C
  • La temperatura ambiente alrededor del dispositivo es de 200 ° C.
  • El tiempo en este entorno sería de una hora (1 hora), después de lo cual se eliminaría
  • La electrónica en el dispositivo sería de muy baja potencia.
  • El tamaño del dispositivo sería 2 "cuadrado
  • El dispositivo sería reutilizable.
  • El aparato está en un horno, el aire caliente lo rodea.
  • Dentro del dispositivo también hay aire.
  • Es un sensor simple que emite lecturas a un módulo bluetooth.

El objetivo sería mantener los componentes internos por debajo de 125 ° C.

Cualquier sugerencia sobre cómo lograr esto sería útil.

electrical-engineering thermal-insulation Dave
fuente
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No estoy seguro de lo que estás tratando de hacer. Si su dispositivo está en un entorno de 200C, eventualmente alcanzará una temperatura uniforme de al menos 200C, más si hay generación de calor interno. El tiempo necesario para alcanzar la temperatura ambiente depende en gran medida del material que rodea al dispositivo, sus propiedades de aislamiento, tamaño, estructura interna, etc. Necesita algún tipo de mecanismo de enfriamiento; los recubrimientos, el aislamiento, etc. pueden reducir la velocidad de calentamiento pero no mantendrán la temperatura por debajo de los 200 ° C.
Carlton
Gracias @Carlton por el comentario. He agregado el hecho de que el dispositivo se eliminaría del calor después de una hora. Como dijiste, sería el objetivo reducir la velocidad del calor hasta que el dispositivo se retire del calor.
Dave
¿Cuál es el medio dentro del medio ambiente? ¿Aire? ¿Agua? ¿Petróleo? ¿Vapor? ¿Qué hace el dispositivo? ¿Qué hay en contacto con el dispositivo? Hay mucha información faltante aquí.
DLS3141
@ DLS3141 Traté de completar algo de esta información. Este no es un dispositivo finalizado, por lo que solo puedo proporcionar tanta información. Estoy tratando de encontrar formas en que esto pueda lograrse para poder continuar investigando sobre esas ideas.
Dave
@Dave es difícil dar algo más que una descripción general de la transferencia de calor sin ese tipo de información.
DLS3141

Respuestas:

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Puedo pensar en tres maneras en que podrías resolver este problema:

  1. Aislar el dispositivo
  2. Agregue masa térmica al dispositivo, por ej. Hacer el caso demasiado grande y denso.
  3. Use algún tipo de sistema de enfriamiento, como una simple bobina de tubería dentro del dispositivo con refrigerante que circula a través de él.

El aislamiento y la masa térmica reducirán la velocidad de calentamiento. Si el dispositivo tiene un tiempo de operación finito en el ambiente caluroso, entonces hay cierta cantidad de aislamiento / masa que se puede agregar de tal manera que su temperatura interna no exceda los 125 ℃ durante ese tiempo. El tipo y la cantidad de material dependen de muchos factores; Tendrá que proporcionar más detalles sobre su configuración para una respuesta más detallada.

El enfoque del sistema de enfriamiento puede ser excesivo para lo que necesita, pero tiene la ventaja de que puede prolongar su tiempo de operación indefinidamente, y también es más fácil de ajustar sobre la marcha. Estoy pensando que el agua fría circula a través de un tubo, por lo que solo puede aumentar el caudal de agua si necesita más refrigeración.

Por supuesto, también querrá minimizar el consumo de energía de la electrónica, aunque imagino que no tiene mucho margen de maniobra allí.

Carlton
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gracias por tu ayuda. Creo que las opciones 1 y 2 son posibles para lo que estoy pensando. Muy buena información!
Dave
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Hay cajas fuertes de datos de tamaño de cajón disponibles que están clasificadas contra incendios durante 30 a 60 minutos. Quizás podría inspeccionar uno de estos para obtener ideas sobre aislamiento / masa térmica. Creo que utilizan algún tipo de cerámica barata como el hormigón. Aunque 200 grados no es mucho. Pensé que podría funcionar alguna forma de espuma resistente al fuego. Se presenta en latas de aerosol como el relleno de espuma de poliuretano común. Solo necesitarías un recipiente adecuado (¿metálico?) Para llenar.

Paul Uszak
fuente
"El aislamiento de espuma orgánica, independientemente de si la espuma contiene retardantes de fuego, debe considerarse combustible y manejarse en consecuencia". - poliuretano.americanchemistry.com/Sostenibilidad/…
Mathieu K.