Анализ методов охлаждения шкафов управления и автоматики

Для поддержания требуемых температурных условий для функционирования техоборудования в шкафу управления и защиты его от поломки очень важно удерживать температуру воздуха внутри на определенном уровне. Для нагрева воздуха зимой при низких температурах воздуха применяются нагреватели ОША, а для охлаждения существует несколько способов регулировки температуры, которые выбирают в соответствии с типом шкафа управления и особенностями эксплуатации. В данной статье мы приведем все необходимые расчеты для вычисления параметров, которые помогут правильно подобрать вариант охлаждения распределительного шкафа автоматики.

 

Все специалисты, имеющие дело с техоборудованием, согласятся, что оптимальная температура в шкафу управления и автоматики является очень важным фактором. При правильной наладке электротехнического шкафа он будет эксплуатироваться в течение многих лет, однако такие факторы, как конденсат, влажность, перепады температуры существенной укорачивают срок работы оборудования.

Прежде, чем определиться, какой метод охлаждения больше всего подойдет для вашего случая, давайте рассмотрим варианты.

Естественная конвекция

При достаточно низкой температуре воздуха снаружи шкафа управления, возможен вариант теплопередачи через стенки шкафа. Эффективность этого способа охлаждения будет достаточной, если температура воздуха снаружи будет ниже оптимальной расчетной температуры воздуха внутри электрошкафа на 25 градусов.

Для расчета тепловыделения оборудования, установленного в электротехническом шкафу, можно воспользоваться следующей формулой:

Ps = k × A × ∆T ,

где Ps – тепловыделение в окружающую среду от стенок шкафа управления;

k – коэффициент теплоотдачи, зависящий от материала стенок шкафа. Для листовой стали, которая является наиболее распространенным типом материала для корпуса шкафов управления коэффициент равен 5,5 Вт/м²К;

А– площадь поверхности стенок, граничащих с окружающей средой в м2;

∆T – разница температур между максимально допустимой температурой воздуха внутри шкафа автоматики и температурой снаружи

 

На расчет площади поверхности корпуса шкафа, которая влияет на теплообмен, оказывает большое значение метод установки и размещения электрощита. В зависимости от типа расположения, площадь теплообмена вычисляется по формулам:

• Для отдельно стоящего шкафа: А=1,8*H*(W+D)+1,4*W* D
• Для размещенного на стене отдельного шкафа: A=1,4*W*(H+D)+1,8*D*H
• Для крайнего в ряду стоящих шкафа: A=1,4*D*(H+W)+1,8*W*H
• Для крайнего в ряду установленных на стене шкафа: A=1,4*H*(W+D)+1,4*W*D
• Для размещенного в середине стоящего ряда: A=1,8*W*H+1,4*W*D+D*H
• Для расположенного в середине ряда на стене: A=1,4*W*(H+D)+D*H
• Для шкафа в середине размещенного на стене ряда под козырьком: A=1,4*W*H+0,7*W*D+D

В этих формулах размеры указываются в метрах, W – ширина шкафа автоматики; H – высота шкафа; D – глубина шкафа.

Принудительная вентиляция

Этот способ охлаждения предполагает установку вентилятора с фильтром и вентиляционной решетки. Охлаждение при помощи вентиляторов эффективно в случаях, когда температура окружающей среды ниже рекомендованной для оборудования внутри шкафа на 10 градусов.

Расчет параметра потока воздуха можно произвести по формуле:

V=3.1* Qv/∆T,

Где 3,1 – значение постоянной воздуха,

Qv – тепловыделение от элементов в шкафу управления,

∆T – разница температур между максимально допустимой температурой воздуха внутри шкафа автоматики и температурой снаружи

В компании Элемаг вы можете подобрать подходящие вентиляторы для охлаждения шкафов управления и автоматики, а также вентиляционные решетки с фильтрами для выходного отверстия.

Замкнутый контур охлаждения

Бывают случаи, когда температура снаружи шкафа управления слишком высокая для того, чтобы охлаждение естественной вентиляцией могло помочь. В таком случае помочь могут только кондиционеры и теплообменники, которые устанавливаются при изолированной воздушной среде в шкафу управления. При подборе охлаждающих кондиционеров нужно учитывать такие показатели, как объем шкафа и температуру снаружи электрощита.

Для определения мощности охлаждения нужно произвести расчет по формуле:

Pк = Qv − Pr ,

где Pк–производительность кондиционера;

Qv – тепловыделение от элементов в шкафу управления;

Pr [ватт] – теплоотдача через стенки корпуса электротехнического шкафа (без учета коэффициента изоляции).

Pr = k × A × ∆T ,

k  – коэффициент теплоотдачи;

А– площадь поверхности стенок, граничащих с окружающей средой в м2;

∆T – разница температур между максимально допустимой температурой воздуха внутри шкафа автоматики и температурой снаружи

Мощность кондиционера определяется по графику производительности, который вы можете посмотреть на иллюстрации. Производительность кондиционера должна быть больше уровня теплопотерь от компонентов примерно на 10%.

Кривая производительности для определения мощности кондиционера

 

На сайте компании Элемаг Вы можете подобрать необходимые способы обеспечения оптимального микроклимата в шкафах автоматики. По всем вопросам обращайтесь к нам по телефону и получите бесплатную квалифицированную консультацию от наших специалистов. У нас вы можете приобрести не только вентиляторы для охлаждения шкафов управления, но также и эффективные обогреватели ОША нашего производства для поддержания требуемой температуры в зимний период и защиты от конденсата.