Тиристоры и другие твердотельные устройства в частотно-регулируемых приводах выделяют большое количество тепла. В некоторых случаях до 6%, в среднем около 4,5% от номинальной мощности. Количество выделяемого тепла зависит от КПД привода.
Эти полупроводниковые блоки обычно устанавливаются на радиаторах. Холодный воздух для их охлаждения засасывается снизу панели управления, а горячий воздух затем выпускается в верхней части корпуса.
Удаление тепла от компонентов, наполняющих шкаф управления, во многих ситуациях требует охлаждения шкафа, и в большинстве случаев единственным жизнеспособным методом является использование охладителей шкафов управления на сжатом воздухе.
В каких ситуациях необходимо использовать охлаждение?
1. Высокая температура панели (более 105 ºF или 40 ºC)
Температура воздуха внутри электрооборудования не должна превышать 40 ºC, тем более, что локальные температуры отдельных компонентов внутри шкафа могут быть значительно выше.
Фактически, срок службы электронного оборудования сокращается вдвое при повышении температуры на каждые 10 ºC выше нормальной температуры окружающей среды.
2. Рядом с другими внешними источниками тепла
В таких отраслях, как пекарни или сталелитейное производство, электрические панели управления могут располагаться вблизи очень сильных внешних источников тепла.
Источник тепла, такой как печь или сушильный шкаф, увеличивает тепловую нагрузку на корпус или панель шкафа управления, поскольку температура окружающей среды также повышается.
В этих местах только некоторые кондиционеры могут быть эффективными для охлаждения электрического шкафа. Наиболее же эффективный метод - это использование охладителя шкафа управления на сжатом воздухе.
3. При воздействии прямых солнечных лучей
Температура внутри электрического шкафа будет намного выше, если он подвергается прямому воздействию солнечного излучения. Любая панель управления, на которую падает прямой солнечный свет, может поглощать до 100 ватт тепла на 0,1 кв. м. поверхности в зависимости от угла падения солнца.
Светоотражающая краска может отражать большую часть этой солнечной тепловой нагрузки, но в большинстве случаев температура внутри корпуса будет выше 40 ºC только из-за солнечного света, даже без учета дополнительной тепловой нагрузки от самих частотно-регулируемых приводов.
4. Верхние этажи и антресольные этажи на фабриках
Температура окружающей среды на верхнем этаже или антресольном этаже в промышленных зданиях с естественной вентиляцией обычно повышена, потому что горячий воздух поднимается вверх под крышу завода.
Температура обычно повышена на 5–10 ºC выше уровня на первом этаже. Это увеличивает тепловую нагрузку на панели привода, что может привести к преждевременному выходу из строя или неправильной работе привода. Опять же, для поддержания температуры в шкафу привода ниже 40 ºC потребуется охладитель.
5. Агрессивная среда
Электронное оборудование восприимчиво к коррозии и коррозионным средам, таким как соляной туман в морской среде, коррозионно-активные химические вещества некоторых производственных процессов (например, сероводород при шахтной добыче) и даже химические вещества, содержащие твердые частицы, которые могут находиться в окружающем воздухе.
Панели приводов в таких средах должны иметь класс защиты от пыли и влаги NEMA 4 (IP66) и быть снабжены системой охлаждения корпуса с замкнутым контуром или какой-либо системой для защиты от заводской среды (например, поддержание постоянного положительного давления внутри шкафа управления).
6. Среда с высокой влажностью
Большинство электроприводов требуют, чтобы они не использовались в местах с высокой влажностью и особенно там, где может образовываться конденсат.
В прибрежной, жаркой или влажной среде конденсация легко происходит при температурах, близких к температуре окружающей среды.
Надлежащий охладитель воздуха в корпусе осушает воздух внутри шкафа, чтобы избежать образования конденсата. При использовании традиционных кондиционеров рекомендуется установить нагреватель для предотвращения образования конденсата в ночное время или в холодные периоды, поскольку влажность может оставаться высокой, а нагрев поможет предотвратить образование конденсата.
Охладители шкафов лучше всего подходят для приводов с регулировкой частоты вращения.
Высокие требования к отводу тепла от панелей приводов с частотными преобразователями исключают использование простых систем вентиляции корпуса в любой из вышеперечисленных ситуаций.
Однако он идеально подходит для относительно недорогих охладителей с вихревыми трубками, таких как панельные охладители Nex Flow® Frigid-X® .
Охладители имеют рейтинг NEMA12 (IP54), NEMA3R (IP14) или NEMA4-4X (IP66). Охладители подходят практически для любого типа панели управления. В случае отсутствия места сверху шкафа управления, существуют адаптеры для монтажа охладителя на боковую стенку шкафа.
Работа этих систем охлаждения естественным образом поддерживает низкую влажность панели управления, что предотвращает образование конденсата.
Преимущества охладителей шкафов управления на сжатом воздухе
Хотя охладители могут иметь повышенное энергопотребление, поскольку они работают на сжатом воздухе, это обычно компенсируется следующими факторами:
- Охладители не производят конденсат, который в противном случае может быть связан с затратами на утилизацию.
- Охладители не используют никаких химических веществ, которые могут нанести вред окружающей среде.
- Охладители не требуют дорогостоящих простоев для замены расходных материалов и жидкостей
- Охладители могут автоматически создавать небольшое избыточное давление внутри шкафа, чтобы удерживать любой вредный воздух из окружающей среды от попадания внутрь.
- Охладители не имеют каких-либо движущихся частей (за исключением соленоидного клапана в моделях с автоматическим поддержанием температуры).
- Охладители не требуют обслуживания.
Еще одна экономия связана с практически нулевым обслуживанием и абсолютно нулевым использованием фильтров, которые требуют замены, фильтров, которые требуют больших затрат материалов, времени и утилизации после использования.
В целом дополнительные затраты на электроэнергию в этих решениях компенсируются за счет экономии времени на техническое обслуживание, материалов, меньшего времени простоя, меньшего количества замен и нулевых затрат на утилизацию.
В нашем ассортименте представлены 4 исполнения охладителей для электрических панелей, зарегистрированных в UL NEMA:
1. Frigid-X Cabinet Panel Coolers NEMA Type 12 (IP54) для электронных контрольных панелей общего назначения в промышленности, где панели не подвергаются прямому воздействию жидкостей.
2. Frigid-X Cabinet Panel Coolers NEMA Type 3R (IP14) для электронных контрольных панелей, устанавливаемых вне помещения.
3. Frigid-X Panel Coolers NEMA Type 4-4X (IP66) для электронных контрольных панелей на производствах с влажным микроклиматом или под открытым небом. Уникальный запатентованный дизайн надежно защищает от попадания воды и брызг.
4. Frigid-X Panel Coolers NEMA Type 4-4X-316L (IP66) изготовлены из нержавеющей стали 316L. Защищены от пыли, воздействия масла и аэрозолей, применяются во влажных и агрессивных средах, а также в пищевой промышленности.
В видео показан принцип работы Охладителя для шкафов и закрытых пространств NEX FLOW FRIGID-X.
Нужна консультация по охлаждению шкафов управления? Наши специалисты ответят на все вопросы.
Звоните по телефону +7 (495) 125-06-83 или отправьте сообщение на lead@spray-expert.ru
