Refrigeración de gabinetes de transmisión de datos por tubos de calor

Refrigeration of data transmission boxes by heat pipe systems

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Abstract (es)

El proyecto de refrigeración de gabinetes de telecomunicaciones por medio de tubos de calor propone el diseño matemático y posterior simulación de un sistema de refrigeración por tubos de calor para disipar la energía generada por equipos de telecomunicaciones presentes en los gabinetes, evaluando la posible aplicación del modelo matemático en diferentes ambientes de Colombia. Este sistema de refrigeración permite disipar grandes cantidades de energía térmica en comparación con su sección de paso; además, no se requiere conectar los tubos a la red eléctrica (en algunos ambientes), lo que genera independencia de esta última.

Inicialmente se determina el modelo matemático que describe el funcionamiento del tubo, dependiendo de las necesidades de refrigeración. Este modelo es una ecuación de transferencia de calor que describe el paso de energía en las diferentes partes del tubo. Luego, en la simulación se presenta el comportamiento del sistema para un año típico, en el cual se obtienen datos de temperatura en el interior del gabinete, energía retirada por el banco de tubos, reducción del consumo de electricidad, entre otros datos. La simulación se aplica a diferentes ambientes de Colombia para evaluar el potencial del sistema en las regiones ecuatoriales.

Los resultados obtenidos en el proyecto tras la simulación en Trnsys 17 señalan la obtención de una temperatura relativamente estable en el funcionamiento de los equipos de telecomunicaciones refrigerados con los tubos de calor en la ciudad de Bogotá. En la simulación para ambientes más cálidos, como son las ciudades de Barranquilla y Cali, se logró una significativa reducción en la temperatura interior del gabinete, que es de aproximadamente 50%.

Abstract (en)

The cooling telecom cabinets project by heat pipes proposes the mathematical design and subsequent simulation of the refrigeration system by heat pipes for the dissipation of the energy generated by the telecommunications equipment in cabinets, evaluating the possible application of this mathematical model in different environments of Colombia. This cooling system allows dissipating large amounts of thermal energy compared to its flow section, moreover; it is not necessary to connect the pipes to the grid (in some environments), generating independence from the latter.

Initially it is determined the mathematical model that describes the operation of the tube depending on the cooling requirements. This model is a heat transfer equation which describes the energy flow in the different parts of the tube. Then, the simulation shows the performance of the system for a typical year, in which it is obtained data related to the temperature inside the cabinet, removed energy by the tube bank, reduction in electricity consumption, among other data. The simulation is applied to different environments in Colombia in order to evaluate the potential of the system in the Equatorial regions.

The results of the simulation in Trnsys 17 point out the obtaining of a relatively stable temperature in the operation of telecommunications equipment cooled with heat pipe in Bogotá city. In the simulation for warmer environments, such as Barranquilla and Cali, it was achieved a significant reduction in the temperature inside the cabinet that is approximately 50%.