来源：制造原理说到超精密加工技术，我们印象中总会有这么几个国家，瑞士、德国、日本等。而其中日本给我们的印象就是会把一种技术钻研到极致，对细节死扣到极致，也就是我们所说的工匠精神。今天我们来看看世界上最小的舰船模型，从它的制作工艺可以感受到日本的变态精密工艺，真是让人叹为观止！这个小点点，肉眼看上去还以为是个小垃圾，或者以为是从哪里粘的塑料吧，千万别弄丢了，你且放大看一下。你是不是觉得我在坑你，放大以后还是啥都没有啊，那只是因为。。你放得还不够大。现在能看清了吗？竟然是一艘舰船！就这样一艘舰船，不仅有船体，就连船上的设施设备，全给你安排的明明白白。所有零件都是新型纳米材料3D打印搞出来的，整船全长只有0.5毫米，船上的大炮，只有0.003毫米，什么概念？就是需要非常精准操作才能搞定。猜猜怎么组装的？是用精密的机械臂，看着电子显微镜一点一点拼凑出来的。这下子是不是感受到了日本的精密加工工艺，真的是精密到了“令人发指”的地步了。日本MinebeaMitsumi公司（美蓓亚三美集团），是获得吉尼斯世界纪录“全世界最小的商用钢球轴承”的一家公司，他们用这个被吉尼斯世界纪录认定为全球最小的商用钢球轴承制作了世界上最小的指尖陀螺，有多小？简直叹为观止，它只有5.09毫米的大小，但是却花费了该公司一个8人团队60天的时间才完成。用手根本拿不起来，可能花了2个月是因为那个轴承老是掉？就算不小心被误食，它这个体量，估计也会随着排泄物消失在茫茫的液体中。这吉尼斯世界纪录，拿的不亏。如果你觉得这个就够狠了，下面这个，更是让你另外又吃一大惊。日本还有一家科琅淳河野，他们是全世界最小的手术针的生产商。最细的到底有多细？只有0.03毫米，缝合伤口所用的线，直径仅有0.012毫米。这时候你可能会有疑问，这么细的手术针，难道不会断掉？不，不会的，它是由特种不锈钢材切割拉伸磨尖每一道工序经过严格制作才加工完成的。它可以做显微手术，这在以前是无法实现的。可是，有人能捏着这根手术针做精细血管手术，手不抖吗？嗯，不抖的话，肾真好。假如你觉得这就到尽头了，不，还有。日本国立材料研究所NIMS，利用超精细加工，居然做到在螨虫身上刻了个N字。螨虫有多大？莫名其妙你就觉得身上有个地方很痒，螨虫无疑了。螨虫小到肉眼是看不见的，上面的指尖陀螺放在纯色桌面起码还能看见，螨虫只存于你被咬的时候那种感觉中。可是就是这肉眼看不见的螨虫，被日本国立材料研究所硬是在嘴上抠了个2μm的N字。是不是很厉害啊？在感叹日本厉害的同时，也期待我们国家的精密工艺快速发展吧。

本文内容为王佳韵师姐于2022年11月17日在常州#2022能源装备仿真技术峰会#的演讲内容，经王老师授权，周祺整理，与各位同行一起学习。今天我非常荣幸地收到邀请来常州做报告。我报告的内容是热湿传递、散热除湿的技术。跟大家分享一下研究进展，抛砖引玉，请各位专家多多指教。报告框架是介绍充电桩散热除湿的背景，四大除湿技术还有除湿技术的关键点。同时还有近三年一些先进除湿材料的介绍，以及除湿性能的强化手段，当然这些材料的研发都会涉及到模拟仿真。接着是通过热力学模型实现的全球除湿量预测，这是一个十分有趣的工作。最后就是除湿技术的应用展望。正式报告之前，先介绍一下我自己。我本科毕业于大连理工大学，后来在2013-2018年在交通大学硕博连读，师从王如竹教授。恩师到现在还是会给我很多学术指导。毕业进入上海理工大学的张华副校长研究团队，一直从事热湿传递、除湿以及空气取水研究。不管是我的导师还是张华老师都告诉我要两条腿走路，顶天又立地。所以我迫切希望在新能源领域为新技术开拓应用前景。下面是我在近五年来发表的论文，期刊包括Joule，Energy&EnvironmentalScience，Naturecommunications，CellReportsPhysicalScience，Naturewater等。特别是EES上的文章被接受后，对我们是一个非常振奋人心的消息，这也是上海理工大学的第一篇EES。另外就是获得了一些荣誉，包括交大硕博期间以及入职以后拿到的，以及一些专利，这些专利涉及吸附、冷凝、除湿等相关领域。最后就是我进行中的一些项目。充电桩在应用的过程中面临严重的结露问题。尤其是在秋冬季，充电桩内部的电子器件表面就会有冷凝水聚集，这种现象对充电设备寿命的损害是非常大的。第一，它会造成金属的生锈；第二会造成电路的短路；第三，它会使器件霉变。所以我们需要一种技术使充电桩的内部环境保持干燥，从而延长充电桩的使用寿命，这个非常重要。同时充电桩还面临散热的问题，在功率大的时候，它会产出大量的热。我们如何把散热和除湿结合起来，就是我们所研究课题的大背景。在除湿领域，目前主要有四种技术，第一种是冷凝除湿，该技术在传统空调除湿中应用最广：将湿热空气通过冷凝达到露点，空气中的水分就会析出，从而获得干燥空气。第二种是膜式除湿，它运用的是海水淡化的原理：让空气透过选择性的半透膜，可以有效地减少空气中含有的水分。第三个技术是吸附除湿，它是采用吸附剂把空气中的水蒸气吸附，从而减少空气中的水蒸气含量；将吸附剂加热再生，就可以将储存的水分排出。最后一种技术是吸收除湿，主要依靠一些吸湿溶液，比如溴化钾、氯化锂等溶液，使空气达到干燥的状态。这四种大类技术中，综合考虑充电桩散热除湿的需求，吸附除湿是最适用的。它是唯一可以实现耦合热驱动的技术，即充电桩不工作或者待机时的结露问题可以用吸附材料解决；充电桩工作时产热量大，帮助吸附材料再生，同时这个再生过程也可以消耗一部分热量，辅助散热。针对上面的四大除湿技术，我们梳理了研究重点。除湿系统里面一般包括两个过程，第一个是分离水蒸气；第二个就是将水蒸气冷凝。左边部分着重点是分离，右边部分着重点是冷凝。这里着重介绍两个出现在动物身上的两个冷凝技术。首先是纳米比亚沙漠的甲虫。由于沙漠十分干旱，在夜间这种甲虫会把自己的背拱起来，因为它背部的顶端是亲水的，所以就能很轻松地从空气中抓取水蒸气。当收集的水蒸气越来越多，就会由于重力的作用滚落到底下的槽里，而这些槽是疏水的。所以水就会沿着槽滚动，最后达到甲虫的嘴部。除了这个甲壳虫，还有一个是通过观察蜘蛛网发现的一个技术。蜘蛛网是由丝和节组成的，其中丝是疏水的，节是亲水的。在结露的过程中露珠挂在蜘蛛网上，因为节是亲水的，露珠会集聚在节上，然后节与节之间形成力的平衡。另外，蜘蛛丝的刚度也是现在人工材料刚度难以企及的。所以说大自然是非常宝贵的财富，值得我们不断地去发掘、学习、借鉴。介绍完这个除湿技术的重点，现在我们回归吸附除湿的原理。当一个对象需要除湿的时候，对象周围空气中的水蒸气就会被多孔介质吸收，因为比表面积大，所以能够吸收很多的水蒸气。为了进一步提升效果，多孔介质中也添加了盐成分，这个盐可以与水蒸气形成结合水，将水分更牢固地储存在里面，现在一克的材料就能够吸附五克的水蒸气。当材料中储存了足量的水，整个材料就同时有了吸热效果。因为在它再生的时候，比如说受到充电桩的加热效果，材料中的水分就会蒸发出来，同时带走大量的热。这就是一个吸热再生的过程。所以对于吸湿散热材料来说，它有两个性能是最重要的，一个是动态吸附特性，就是它吸水与脱水的速率；一个是平衡吸附特性，即最大的吸水和脱水量。针对这两个性能，我们团队开展了不同材料的性能研究。第一种是凝胶材料，吸水性能极佳。我们研究的PCLG材料也收录在了一篇Cell子刊中；接着的一种PCP纤维防护材料，目前这种材料是用于膜式除湿的；还有一种ACF多孔碳材料，这是一种比较高效的除湿材料，研究成果也是发在了Naturecommunications上。下面着重介绍一下PCLG材料的吸湿散热性能。我们在25℃，75%相对湿度下吸附，在45℃实现解吸再生，这对于充电桩以及其他用电设备来说是很容易达到的解吸温度。在这样的一个工况下，它可以达到1.52g/g的除湿量，同时可以把内部环境的露点由零上20℃降到零下10℃。此外，我们将这款材料与其他先进材料对比发现，PCLG兼具单位质量吸水量高、再生温度低的优势。凝胶材料是日常生活较为普遍的吸湿材料，吸湿量大，成本造价也低。但是它有一个致命的缺点，即吸水蒸气的速度不够快，用更学术化的语言来描述就是吸附动力学很差。所以我们要采用多孔结构对它的吸附动力学进行改进。我们在COMSOL里构建了几何模型和数学模型，对蜂窝结构进行了尺寸上的优化：对于这样的结构，20%的孔隙率下性能是最好的。这样优化的结构基本上能实现1.6g/g的吸湿量。与无蜂窝结构的性能对比中发现，蜂窝结构的材料将整体吸湿性能提高了接近两倍。这样一个工作中，仿真的助力很大，我们也真正感受到了仿真模拟与实验相结合的有效性与重要性。上面就是我们对于蜂窝结构材料的一个优化，后面我们实际生产了这款材料，并且还在理工大学的屋顶上进行了除湿实验。这个实验主要是利用太阳能的热量辅助材料的再生，实测在六个小时内能使材料达到64℃，然后同时记录材料的温湿度变化。最后我们这项验证性工作发在了CellReportsPhysicalScience上面。我也感到很幸运啊，有专家针对这篇文章写了篇读后感，发在了Matter上，这也是对我们工作的一个相当大的肯定。下面我们由表及里，介绍一下热湿传递的机理。主要是对多孔材料、多孔凝胶材料、多孔碳材料这些多孔材料的机理进行一个分析。一旦建立起一个能够自洽并且有一定解释能力的理论，我们就能够依据这个理论去输出一些结构，比如蜂窝吸附床结构、隔热格栅装置、微通道除湿换热器等。这些结构都是在COMSOL软件中进行的设计优化。还有一个比较有意思的工作就是我们建立了除湿基准设定和潜能预测，因为现在市面上有很多除湿材料，那界定它的除湿性能就显得十分重要。同时我们构建了热力学模型，可以在全球领域宏观地预测除湿量。同时我们还将吸湿材料运用到了防腐蚀中。我们采用了多孔碳材料，然后在外面进行覆膜处理，最后做出了一个能日均除湿1.4L的材料。后面我们同样建立了热力学的数学框架，优化了它的结构，最后得到了一个最优性能。这样一个除湿模块，是非常轻便、高效的。上面是我在上海理工大学三年的工作，接下来介绍一下我交大博士期间做的工作，主要是空气取水。空气取水和除湿是密切相关的，空气取水是在除湿的基础上将除去的湿量回收储存得到水。我的这个工作受到了MIT机械系主任Evelynwang的重点引用。读博也是一段艰苦的岁月，之前一直在楼顶做实验，发烧发了两次，发到40多度，最后实验还不成功，只取到了0.3公斤的水。后来就推翻了所有的设计，吸取之前的经验和教训，最后成功做了一个14.5公斤的装置。这个经历我的感悟就是：走对路，并一路坚持下去，是一件非常幸运的事情。这个也是我读博期间成型的装置结构，也给大家分享一下。最后我来展望一下除湿材料的一个应用前景。第一个应用场景就是现在非常火的新能源产业里面的电极生产，它是需要深度除湿的，现在我们也在做深度除湿的相关研究。同时，充电桩需要散热除湿。还有就是现代农业中的智慧控湿和海上的除湿取水。最终就是我们要仰望星空。对于月球基地，它需要淡水回收的，所以可能也会用到除湿材料。所以总结来说，除湿材料的未来真的是需要仰望星空，脚踏实地。我的汇报到此结束，请大家批评指正，谢谢大家。来源：iCAETube

引子由于新能源汽车行业的快速成长，锂电池的仿真也变得日益重要起来。锂电池对热高度敏感，过高的热量很容易引发事故。电池在放电过程中，热源往往不是固定的，有时候在不同的行驶工况下，放热曲线非常复杂，这时候采用一般的函数（表达式功能），已经很难来定义这样复杂的热源。因此我们可以采用profile来定义这种复杂的热源。问题描述此案例为一简单演示案例，并不代表真实放热过程，只是为了演示这种点式插值型热源的定义。此案例为一18650单体电芯，热源变化不规律。1.几何与网格此案例采用18650电池，在SCDM中创建几何并划分结构网格2.求解器设置将网格文件导入Fluent，并检查网格质量选择压力基瞬态求解器3.打开能量方程4.读入profile文件此案例采用.csv格式读入，具体如下：CSV文件格式及用法的示例说明此文为在EXCEL编辑，保存为CSV文件，也可如上图所示在文本文件编辑，然后保存为csv文件。需要注意的是，profile中的数据采用的是线性插值，因此计算过程中采用的时间步长需要低于profile数据时间步长，否则会造成数据信息丢失，尤其是在曲线有曲率存在的位置。如下图所示，蓝色线条为大时间步长下得到的值，可以看到在曲率位置并未严格遵守profile指定的规律。在Fluent中读取csv格式profile文件5.定义电芯的热源电芯的介质属性以及边界条件都采用默认设置6.关闭流动方程因为此案例没有建立流体域，因此只计算固体域的热计算7.监测电芯的最高温度8.初始化，并求解计算9.结果确认采用profile文件定义热源时，锂电池最大温度随时间的响应过程源文件：链接：https://pan.baidu.com/s/1OawdYsSMlABiQMFL_FcOuQ提取码：2un5来源：新能源热管理技术

变频柜变频器为商业和工业电机提供动力和控制，必须根据其设计和应用环境进行热保护。变频器的主要优点是灵活的控制、平稳的启动和停机性能，以及在可变负载下运行的离心风机和泵所带来的显著节能。大多数大功率变频器及其附属电子配件都被集成到电气机柜中，如图1所示。变频器不但提高了系统效率，变频器本身的效率也非常高，损失只有2%至4%。然而，由于大功率变频器中电能转换很大，即使效率损失较低，也会导致数千瓦到数十千瓦废热的产生，必须设法将这些热量耗散掉。图1:图中所示是一个中压变频柜。在开放式风冷机柜中，要想排出这些热量很简单。然而，在恶劣环境中，无法使用过滤风扇冷却或通过直接的空气流来冷却，外壳的热量管理就成为设计流程的重要组成部分。研究策略，对于在恶劣环境中高效、被动且经济地冷却中、大功率密封外壳的变频器至关重要。1、流通或密封开放式气流柜可让环境空气流通机柜，直接有效地冷却大功率模块。不过，这种高效的冷却，可能会导致外部污染物进入外壳，通常使用风扇过滤系统，来过滤流入机柜的空气，从而最大限度地减少这些污染物。过滤器有助于减少灰尘和碎片，但它们需要定期维护来清洁或更换过滤器。密封外壳不允许外部空气进入机柜，而是用机柜内的空气来冷却电子产品，并通过热交换器将热量导出到环境空气中。密封外壳可防止污垢、灰尘、湿度、盐雾和其它空气中的腐蚀性物质进入机柜，并影响电子元件的使用寿命。这两种系统都适用于低功耗机柜。然而，对于许多大功率变频器机柜来说，功耗水平高于空气冷却所能达到的水平。低功率部件一般直接通过气流进行冷却，而较高功率的部件则通过设施冷却水、蒸汽压缩系统或泵送液体系统直接或间接冷却。在这些系统中，大功率元件(绝缘栅极双极晶体管、集成栅极换向晶闸管、硅控制整流器)，通常连接到流体冷却冷板上。然后，流体使用蒸汽压缩系统或通过液气热交换器，将热量排放到环境空气中。无论哪种情况，所需的环境空气热交换器都可以布置在设施内外。这些系统的主要缺点是将流体引入机柜和冷却液管线进出机柜所带来的挑战。2、环路热虹吸管环路热虹吸管（LTS）是重力驱动的两相冷却装置。它们的工作方式与热管相似，工作流体只要在一个封闭的循环中蒸发并冷凝，就可在给定的距离内传递热量。相对热管，环路热虹吸管的主要优点是能够使用导电工作液，高效、远距离传输大功率。与主动式液体冷却液、蒸汽压缩或泵送两相冷却系统相比，环路热虹吸管没有运动部件，可靠性更高。环路热虹吸管非常适合将大功率余热从机柜中的电力电子设备传递到机柜外部环境中。在机柜层面，环路热虹吸管冷却系统的优势是显著的。在工厂车间内就可以将机柜、电子设备和冷却系统安装到密封、独立的外壳中。每个机柜都是独立的，可以独立交付，在最终客户那里也易于安装。最简单的实现形式就是位于机柜顶部的风冷环路热虹吸管冷凝器。这样，机柜保持独立，在最终安装时只需要电气连接。环路热虹吸管冷凝器还可以连接到设施或冷却水系统。可以将余热从机柜和多个机柜中进一步消散，从而可以在同一个环路上工作。使用环路热虹吸管和冷水冷凝器时，管道和水的连接都在机柜外部，这样就可将冷却液和电子设备分开。3、密封外壳热交换器环路热虹吸管是直接从高发热部件中排除大热量的绝佳方法。但二次部件的余热负荷仍需冷却。这些辅助组件，包括分散在机柜中的许多低功耗设备，这样通过直接接触来冷却就难易实现。对这些低功耗、热流较低的元件，直接空气冷却是最实用的方法。低功耗组件可以通过空气-空气热交换器轻松冷却，同时保持外壳密封的完整性。在环路热虹吸管和密封式换热器组合中，高功率绝缘栅极双极晶体管（IGBT）或集成栅极换向晶闸管（IGCT）安装在环路热虹吸管冷板上，它的10千瓦负荷加上热负荷，通过环路热虹吸管耗散到外部机柜空气中(见图2)。所有的二次电子部件，都是通过密封的气-气热交换器冷却的，热交换器可以导出1千瓦左右的废热。环路热虹吸管和密封的空气-空气热交换器保持原来的NEMA机柜等级。二者的组合使大功率机柜能够维持密封性能，不受外部气流的影响，并且不会有冷却液在机柜内的流动。环路热虹吸管和密封外壳冷却器，为电力电子冷却应用提供了诸多优点。环路热虹吸管利用非常适合中、高压应用的导电工作液，通过被动方式来冷却高功率电子元件的大热量。密封的外壳冷却器，可以排出电力电子柜中的低功耗、分布式组件所产生的热量，同时防止外部空气中的污染物与这些组件相互作用。两种冷却解决方案的组合，可在恶劣工作环境所需的密封外壳中可靠地冷却大功率电机控制器。哪些类型的设备上要用较大功率的变频器？大小是相对而言的，电机功率大，变频器功率就要求大。如果一定要说大，我相信高铁这些场所使用的变频器的功率是比较大的，毕竟载重要求摆在那个地方了，对比之下，一般工厂用的变频器功率都没有那么大的。每种高铁列车的功率大小也会有差异，但是一般都有几千个千瓦以上，大的，比如CRH380A的16号编组，功率是19600千瓦，差不多2万千瓦了，这个几乎也是国内电机厂能生产的功率极限了（不过国产电机很少能用上这些场合）。一般这么大功率的，都是高压变频器，以往的罗宾康被西门子收购了，很多用在这些场所了。变频器的通用散热方法从目前变频器的构造分析，散热一般可分为以下三种：自然散热、对流散热、液冷散热和外部环境散热。（一）自然散热对于小容量的变频器一般选用自然散热方式，其使用环境应通风良好，无易附着粉尘及飘浮物。此类变频器的拖动对象多为家用空调、数控机床之类，功率很小，使用环境比较优良。另外一种使用自然散热方式的变频器容量并不一定小，那就是防爆变频器。对于此类变频器小容量可以选用一般类型的散热器即可，要求散热面积在允许的范围内尽可能的大一些，散热肋片间距小一些，尽可能的增加热辐射面积。对于大容量的防爆变频器，如使用自然散热方式建议使用热管散热器。热管散热器是近年来新兴的一种散热器，它是热管技术与散热器技术结合的一种产品，它的散热效率极高，可以将防爆变频器的容量做的比较大，可达几百kVA。这种散热器相对普通散热器，所不同之处就是体积相对大，成本高。这种散热方式与水冷散热相比较还是有优势的：水冷要用水冷器件，水冷散热器以及必不可少的水循环系统等等，其成本比使用热管散热器散热高。业界反映热管散热器性能好，值得推广。自然散热的另外一种方式就是“穿墙式”自然散热，这种散热方式最多减少80％的热量，其特点是变频器的主体与散热片通过电控箱完全隔离，大大提高了变频器元器件的散热效果。这种散热方式最大的好处就是可以做到定时清理散热器，且能保证电控箱的防护等级做得更高。象常见的棉纺企业由于棉絮过多，经常容易堵塞变频器的通风道，导致变频器的过热故障，用穿墙式自然散热就能很好得解决这一问题。（二）对流散热对流散热是普遍采用的一种散热方式，如图2所示。随着半导体器件的发展，半导体器件散热器也得到了飞速的发展，趋向标准化，系列化，通用化；而新产品则向低热阻，多功能，体积小，重量轻，适用于自动化生产与安装等方向发展。世界几大散热器生产商，产品多达上千个系列，并全部经过测试，提供了使用功率与散热器热阻曲线，为用户准确选用提供了方便。同时散热风机的发展也相当快，呈现出体积小，长受命，低噪声，低功耗，大风量，高防护的特点。如常用的小功率变频器散热风机只有25mm×25mm×10mm；日本SANYO长寿命风机可达200000h，防护等级可达IPX5；更有德国ebm大风量轴流风机，排风量高达5700m3/h。这些因素为设计者提供了非常广阔的选择空间。对流散热正是由于使用的器件(风机、散热器)选择比较容易，成本不是太高,变频器的容量可以做到从几十到几百kVA，甚至更高(采取单元并联方式)才被广为采用。（1）变频器内装风扇散热内装风扇散热一般对于小容量的通用变频器使用。通过正确的安装变频器，可以使变频器的内装风扇的散热能力达到最大化。该内装风扇可以将变频器内部的热量带走。通过变频器所在的箱体的铁板，进行最终散热。只通过变频器内装风扇的散热办法适用与装有单独的变频器的控制箱，以及控制元件比较少的控制箱。如果变频器控制箱中，有若干台变频器，或者其他散热量比较大的电气元件，则散热的效果不十分明显。（2）变频器外装风机散热通过在安装变频器的控制箱内，增设若干台具有换气对流功能的风机，则可以大大提高变频器的散热效果，降低变频器工作环境的温度。使用风机的能力，可以通过变频器的散热量进行计算。下面说一说一般的选择方法：我们根据经验算出每排出1kW功耗产生的热量,需要风机的排风量为360m³/h，而变频器的功耗为其容量的4～5%，这里我们按5%计算，可以得到变频器适配风机与其容量的关系：例如：变频器功率为90千瓦，则：风机的排风量(m3/h)=变频器容量×5%×360m³/h/kW=1620m³/h然后再通过风机的排风量选择不同厂家风机的型号获得满足我们条件的风机。一般说来，风机散热是现阶段变频器散热的主要手段，尤其适用在比较大的控制柜中，以及控制柜中拥有的电气部件同时工作、同时发热的情况下。适用于高度集成的集中控制柜、控制箱。而且近几年由于科技的不断进步，散热风机已经不像前几年那样的庞然大物，小巧而又强劲的风机比比皆是。性价比上也比其他散热方式好的多。（三）液冷散热水冷是工业液冷方式中较常用的一种方式，如图3所示。针对变频器这种设备选用该方式散热的很少，因为它的成本高，用在小容量变频器时体积大，再由于通用变频器的容量在几kVA到近百kVA，容量不是很大，很难将性价比做到让用户接受的程度，只有在特殊场合（如需要防爆）以及容量特别大的变频器才采用这种方式。水冷变频器在欧洲已有近十年的历史，广泛应用于轮船、机车等高功率且空间有限的场合。相对于传统的风冷变频器，水冷变频器更有效地解决了散热问题，从而使高功率变频器的体积大大缩小，性能更加稳定。体积的减小意味着节省了设备安装空间，从而有效地解决了很多特殊场合对变频器体积的要求。如芬兰VACON公司的400kW水冷变频器，其体积仅为同等级的风冷变频器的五分之一。资料表明，散热器表面经电泳涂漆发黑或阳极氧化发黑后，其散热量在自然冷却情况下可提高10~15%，在强迫风冷情况下可提高20~30%，电泳涂漆后表面耐压可达500~800V。所以在选择散热器及制定加工工艺时，对散热器进行上述工艺处理会大大提高本身的散热能力，还可以增强绝缘性，降低了因安装不当造成的爬电距离过小，电气间隙不够等带来的不利影响。散热效果优劣与安装工艺有密切关系，安装时应尽量增大功率模块与散热器的接触面积降低热阻，提高传热效果。在功率器件与散热器之间涂一层薄薄的导热硅脂可以降低热阻25~30%。如需要在功率器件与散热器之间加绝缘或加垫块来方便安装，建议使用低热阻材料：薄云母，聚酯薄膜或紫铜块，铝块。合理安排器件在散热器上的位置，单件安装时应使器件位于散热器基面中心位置，多件安装时应均匀分布。紧固器件时需保证扭力一致。安装完毕后不宜对器件及散热器再进行机械加工，否则会产生应力，增加热阻。单面肋片式散热器，适于在设备外部作自然风冷，即利于功率器件的通风又可降低机内温度。自然风冷时，应使散热器的断面平行于水平面的方向；强迫风冷时，应使气流的流向平行于散热器的肋片方向（四）外部环境散热随着科技的进步，空调也逐渐被越来越多的应用到控制柜，控制箱的制作当中，并成为散热的重要手段之一。不过针对变频器这种设备选用该方式散热的很少，因为它的成本较高，体积相对较大，再由于通用变频器的容量在几kVA到几十kVA，容量不是特别大，很难将性价比做到让用户接受的程度，只有在特殊场合（如对工作环境要求的特别严格）以及容量特别大的变频器才采用这种方式。而且空调中，有的还涉及到废水的排除，所以在盘柜成套的过程中也要考虑的更加全面，增加了设计成本。、另外，还有一些其他的原因也要考虑变频器的散热效果，比如高海拔（>1000m）,因为空气密度的降低，也要适当增加散热能力；还有开关频率，变频器的发热主要来自于IGBT（绝缘栅双极型晶体管），IGBT的发热又集中在开和关的瞬间。因此开关频率高时，变频器的发热量也变大。无论采用哪种散热方式，都应根据变频器的容量，确定它的功耗，选择适当的风机，以及适当的散热器，达到优良的性价比，同时也应将变频器所使用的环境因素充分考虑到。针对环境比较恶劣(高温，高湿，煤矿，油田，海上平台)的情况，必须采取相应的措施，确保变频器正常可靠的运行。从变频器本身，应尽可能的避免不利因素的影响，例如针对灰尘、风沙的影响可以进行密封处理，只有散热器风道与外界空气接触，避免了对变频器内部的影响；针对盐雾，潮湿等可以对变频器各部件进行绝缘喷涂处理；野外作业用变频器要加防护，做到防雨、防晒、防雾、防尘；对于高温高湿环境可以增加空调等设备进行降温除湿，给变频器一个良好的环境，确保变频器可靠运行，事实表明处理好变频器的散热不仅要求设计者从变频器本身做到，还要求使用者正确使用严格按照使用说明进行安装,有足够的通风空间，适合的使用环境，并且尽可能做到定期维护,尤其是煤炭等多粉尘行业，定期给使用环境除尘,对变频器风道除尘，这样才能使变频器的散热系统发挥正常功能，使变频器的温升在允许值之内，变频器才能可靠运行,而为企业带来更大的经济及社会效益。　注：文章转自热设计，版权归原作者所有，如有问题，请联系我们。