ГОСТ Р 56972-2016
/IEC/TS 62610-2:2011

Группа Э02

     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств

УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫМИ РЕЖИМАМИ ШКАФОВ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ СТАНДАРТАМ СЕРИЙ IEC 60297 И IEC 60917

Часть 2

Руководство по проектированию. Метод определения конструкции принудительного воздушного охлаждения

Bearing base constructions for electronic equipment. Thermal management for cabinets in accordance with the standards of IEC 60297 and IEC 60917 series. Part 2. Design guide. Method of determining the design of forced-air cooling

ОКС 31.240

ОКП 42 3800

Дата введения 2017-03-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Авангард-ТехСт" (ООО "Авангард-ТехСт") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 международного стандарта, который выполнен российской комиссией экспертов MЭK/TK 48D

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 420 "Базовые несущие конструкции, печатные платы, сборка и монтаж электронных модулей", подкомитетом ПК-1 "Базовые несущие конструкции радиоэлектронных средств (РЭС)"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 июня 2016 г. N 650-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 62610-2:2011* "Механические конструкции для электронного оборудования. Управление температурным режимом шкафов в соответствии с сериями IEC 60297 и IEC 60917. Часть 2. Руководство по проектированию. Метод определения конструкции принудительного воздушного охлаждения" (IEC/TS 62610-2:2011 "Mechanical structures for electronic equipment - Thermal management for cabinets in accordance with IEC 60297 and IEC 60917 series - Part 2: Design guide. Method for the determination of forced air-cooling structure", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт IEC/TS 62610-2:2011 разработан Техническим комитетом SC 48D.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5) и для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе национальных стандартов Российской Федерации.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Мощность рассеяния высокопроизводительных серверов, телекоммуникационного оборудования и электронных контроллеров быстро увеличивается (закон Мура). Управление тепловым режимом электронных систем стало крайне необходимым, чтобы поддерживать эксплуатационные качества и надежность оборудования.

Долгое время воздушное охлаждение в результате конвекции было адекватным и надежным решением. Обычно охлажденный воздух входил в систему снизу, а нагретый воздух выходил из системы сверху. Однако в результате увеличения плотности упаковки компонентов их тепловыделение требует "разделения" функций внутри шкафа. Индивидуальные блочные каркасы и шасси требуют свои собственные индивидуальные разработки по охлаждению воздуха, часто усовершенствованные за счет приборов с принудительным потоком воздуха, таких как вентиляторы.

Из-за отсутствия какого-либо руководства конструкторы блочных каркасов или шасси обычно находят свои собственные решения по охлаждению, больше всего подходящие для конкретного применения, предоставляя конструктору, занимающемуся конструированием шкафов, массу взаимоисключающих концепций охлаждающего устройства блочного каркаса и/или шасси, с которыми он будет иметь дело.

Неправильное расположение нескольких блочных каркасов и/или шасси (оборудования) в шкафу может привести к значительной асимметрии потока воздуха и/или нежелательному подъему температуры, предотвращающему эффективное охлаждение смонтированного в шкафу оборудования. Два типичных нежелательных фактора могут быть спровоцированы таким несбалансированным потоком воздуха и/или нежелательным подъемом температуры внутри шкафа. Требуемый объем воздушного потока для каждого отдельного оборудования, установленного в шкафу, может не соответствовать требованиям. Температура воздухозабора каждого смонтированного в шкафу блочного каркаса и/или шасси может увеличиться, так как отработанный воздух одного устройства может увеличить температуру забора воздуха другого устройства. В результате может произойти нежелательный подъем температуры отдельных элементов конструкции.

Цель настоящего стандарта - решать проблемы совместимого принудительного воздушного охлаждения для конструкторов блочных каркасов и/или шасси, а также конструкторов шкафов.

Настоящий стандарт предназначен для базовых несущих конструкций, соответствующих требованиям стандартов комплекса МЭК 60297 и МЭК 60917.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает совместимые методы принудительного воздушного охлаждения шкафов с установленными в них блочными каркасами и/или шасси, соответствующими сериям стандартов IEC 60297 и IEC 60917.

Руководство по проектированию содержит следующее:

а) Тепловые интерфейсы оборудования блочных каркасов и/или шасси, установленных в шкафу:

- исходная температура;

- рекомендуемые условия обтекания воздушным потоком;

- характеристики объема потока воздуха;

- воздух при стандартных условиях.

б) Процедуры для определения совместимых условий принудительного потока воздуха в шкафу путем применения обычных тепловых характеристик интерфейса.

     2 Тепловые интерфейсы

     2.1 Базовый тепловой режим

Для того чтобы задействовать воспроизводимые и совместимые величины, воздух при стандартных условиях определяется у отверстия, которое будет использовано при впуске воздуха, для определения тепловой способности и требуемых параметров изделий.

Примечание - Воздух при стандартных условиях, как определено в этой связи, имеет плотность 1,2 кг/м, относительную влажность 50%, температуру 20°С, давление 1,013·10 Па. Предусмотренная теплоемкость - 1,005 Дж/кг°C при заданных условиях. Эти значения приведены в соответствии с промышленными техническими условиями вентилятора, общими методами испытаний и требованиями электронной промышленности.

     2.2 Исходная температура

Тепловая рабочая температура блочного каркаса и шасси в шкафу должна определяться у отверстия при впуске воздуха, и в данных технических спецификациях такая температура называется исходной температурой.

Исходная температура определяется как температура заданного окружающего воздуха оборудования шкафа, что является начальной точкой при повышении внутренних температур оборудования и, которая, в то же самое время, влияет на его внутренние температуры.

Для одного обычного устройства, которое состоит из блочного каркаса и прибора принудительного воздушного охлаждения, температуры внутреннего воздуха и внутренних компонентов блочного каркаса определяются как конкретные величины от "исходной температуры". И "исходная температура" оборудования шкафа может рассматриваться как эквивалент со своей температурой входящего воздуха, т.к. траектория рассеяния тепла принудительного воздушного охлаждения зависит от вентиляционных характеристик оборудования согласно А.2.

Приток воздуха - это исходная точка восходящего потока воздуха, где воздушные потоки охлаждают оборудование изнутри. Температура приточного воздуха оборудования () в силу того, что на нее влияет температура окружающей среды (), может быть идентичной согласно рисунку 6.

Примечание - В основном температура приточного воздуха измеряется на расстоянии от 30 мм до 50 мм от внешних границ оборудования, чтобы избежать влияния теплового излучения. У отверстия для впуска воздуха, если температура не считается однородной из-за широкого отверстия, должно быть определено несколько точек (от 3 до 5) в качестве позиций для исходной температуры, а средняя температура должна быть принята как температура приточного воздуха.

     2.3 Описание поверхностей стандартного блочного каркаса, шасси или шкафа

Для того чтобы определить спектр обтекания воздушным потоком оборудования, встроенного в блочный каркас и/или шасси, расположенных внутри шкафа, описание внешних поверхностей определяется так, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 - Описание поверхностей принудительного воздушного охлаждения, характерного для блочного каркаса или шасси, для установки в шкаф

     2.4 Предпочтительные условия обтекания воздушным потоком