煙囪效應，是指空氣沿著垂直坡度空間上升或下降，造成空氣對流的現(xiàn)象，這一原理也廣泛應用于現(xiàn)今各個行業(yè)中。

位于澳大利亞的西部新南威爾士州的“太陽塔“項目，就是典型運用煙囪效應的一個案例。該項目利用太陽輻射加熱空氣，熱空氣上升，熱風帶動渦輪從而達到發(fā)電的目的，此項目如果全部投入運轉，最多可產生200兆瓦清潔電能，足以滿足大約20萬個家庭的用電需求。

煙囪效應不僅僅是電力行業(yè)在運用，在我們日常生活中也有廣泛運用。例如，在建筑物內部，通過煙囪效應可以促進建筑物的自然通風，有助于空氣流通，從而達到降溫的效果。不僅能夠提高生活的舒適度，還能降低能源的消耗。

而威圖通過對煙囪效應原理的研究與應用，成功解決了戶外機柜內部溫度過高的問題，下面我們就來詳細了解一下威圖是怎么做的吧！

煙囪效應在戶外機柜的應用原理

首先，為了更好的讓大家了解煙囪效應的產生原理和過程，我們用公式和模擬圖直觀的進行說明，在熱壓作用下，煙囪效應產生的自然通風量N可用以下公式計算：

*公式中，A1、A2分別為進風口、排風口面積（單位M2），tn、tW分別為柜內外溫度（單位℃），H為進排風口高度差（單位M）。

01從公式可以看出，在室內外溫差一定的情況下，熱壓通風量取決于進出風口面積A1、A2和進、排風口高度差H的大小。

02根據數(shù)學公式a2+b2≥2ab,所以當進、排風口面積A1=A2的時候A1A2/（A12+A22）可取最大值1/2，因此出風口與進風口面積之比越接近1時通風量越大。

03根據公式，柜內外溫差越大、H越大，自然通風量N就會越大。

04同時公式也表明，在實際應用環(huán)境下，當tn＞tw時，溫差越大，煙囪效應的通風量則會越大，散熱效果越好。

所以，煙囪效應的大小與戶外機柜的進出風口面積，進出風口高度、柜體內外溫差、空氣底部和頂部的密度差以及通風路徑形狀等因素相關，由此可以得出在戶外機柜領域有兩種因素是可以直接影響煙囪效應的效果的：

01溫度差

產生煙囪效應的主要原因是垂直空間的內外或上下不同部分的溫度差，當溫差越大時候，空氣的流動速度就會越快。

02空氣密度差

熱空氣的密度小于冷空氣的密度，從而使得熱空氣上升，冷空氣下降，形成空氣流動。

那么煙囪效應在戶外機柜的應用有哪些呢？

Toptec戶外機柜

Toptec系列戶外柜采用四面雙層結構，上下通風面積相同，完全符合出風面積和進風面積比為1的條件，從而使得自然通風量最大化。

當柜體需散熱，且tn＞tw時，機柜內部空氣流動如圖1所示（tn表示柜內溫度、tw表示柜外溫度）。

（圖1）

通過分析，在相同的戶外環(huán)境下，可以明顯看到雙層結構帶煙囪效應的戶外機柜比單層結構戶外機柜散熱效果更佳。這是因為雙層結構戶外機柜可以通過“煙囪”通道不斷循環(huán)帶走柜體內產生的熱量，相當于在機柜四周安裝了“空調熱交換器”，而單層結構機柜只能依靠熱傳導與戶外空氣進行熱交換。

同時經威圖公司軟件模擬，在夏天（室外溫度最高40°的時候），帶有煙囪效應的Toptec戶外機柜柜內的最高溫度要比普通單層鋼板的戶外機柜的最高溫度低10°左右。

外殼保護箱

外殼保護箱作為一種戶外機柜的重組成部分，可以適配威圖標準AE箱，為了降低太陽輻射對內部的影響，我們通過增加保護外殼的雙層箱體結構和外層箱體側壁后壁的百葉窗，形成了煙囪效應來增加內部的散熱能力。

（圖2）

未來，威圖將會持續(xù)致力于產品的創(chuàng)新與研發(fā)，為更多領域的客戶提供更加專業(yè)優(yōu)質的產品，助力不同行業(yè)客戶穩(wěn)定高效運作。

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