Odvádění tepla z rozváděčových a jiných průmyslových skříní

Datum 12.04.2022

Foto: GHV Trading

Jednou z otázek při návrhu průmyslových skříní s elektrickými i neelektrickými komponenty je výběr vhodného způsobu jejich ochlazování. Dosahování vysokých teplot vnitřního uzavřeného prostoru skříně může mít neblahý vliv na spolehlivost, životnost instalovaných zařízení. Snahou je snižovat teplotu v prostoru skříně a zabránit tak přehřívání, které by se mohlo odrazit na vícenákladech při případném servisu nebo celkovém pohledu na (ne)fungující předané zařízení nebo technologii.

Výběr odpovídajícího chlazení

Chlazení skříně a ochlazování vnitřních komponentů můžeme zjednodušeně rozdělit na pasivní a aktivní. Pasivním chlazením můžeme rozumět využití ochlazování přes povrch skříně nebo přímého proudění okolního vzduchu skrze průmyslovou skříň, kterou potřebujeme ochladit. Zde dochází k výměně nebo vyrovnání teplot vnitřního teplého vzduchu s chladnějším okolním vzduchem. K podpoře proudění vzduchu se využívají ventilátory s filtrem, které buď vhánění chladný okolní vzduch do prostoru skříně, nebo naopak účinně odsávají teplý vzduch ven. Obě varianty tak snižují teplotu uvnitř skříně.

Naopak aktivním chlazením skříně můžeme rozumět instalované komponenty, které už sami chladný vzduch ve skříní vytváří. Těmito komponenty mohou být výměníky tepla, klimatizace s kompresorem, chladící jednotky založené na polovodičovém chlazení a jiné.

Pasivní chlazení – ventilátory s filtrem

Pro pasivní chlazení je možné použít ventilátory FPI a ventilátory FPO s moderním designem a vysokou účinností. Využívají technologie vzduchových klapek, které se v případě potřeby otevírají nebo zavírají. Tím dosahují vyššího proudění, efektivnějšího chlazení a zároveň brání přístupu nečistot nebo stříkající vodě do vnitřního prostoru skříně. Filtr ventilátoru chrání komponenty před prachem a průnikem vody většinou se stupněm krytí IP54.

Nedílnou výhodou těchto ventilátorů je rychlá instalace pomocí „rohatek“, které zajišťují vysokou těsnost. Použitím pouze jedné filtrační vložky na výstupní mřížce se snižují náklady na údržbu.

Ventilátor s filtrem PLUS. Foto: GHV Trading

Ventilátory s filtrem Plus mají dvě možná řešení pro odvádění ohřátého vzduchu:

  • ventilátor s filtrační rohoží je umístěn ve spodní části skříně a vhání chladnější vzduch dovnitř, čímž vytváří přetlak ve skříni a zamezuje tak možnosti, aby se prach a jiné nečistoty dostaly skrze netěsnosti dovnitř skříně jinak než přes filtr. Jedná se o obvyklejší způsobvyužívající se u skříní s nízkým krytím IP5x a nižším. Teplý vnitřní vzduch je tlačen přes výstupní mřížku ven ze skříně.
  • ventilátor se vzduchovými klapkami je umístěn v horní části rozvaděče a účinně vysává teplý vzduch z horní části skříně ven obr. 3., který se v horní části hromadí, čímž ve skříni naopak způsobí podtlak a účinněji dochází k odvedení teplého vzduchu ven. Další výhodou je v případě umístění komponentu vytvářející mnoho tepla do horní části skříně, kdy můžeme velmi efektivně z něj odebírat teplot ventilátorem ven. Tento způsob je využíván pro skříně s vyšším krytím IP6x a vyšším, kdy je ventilátor a výstupní mřížka opatřena krytem s krytím IP6x.

Aktivní chlazení – jednotkami Peltier

Pokud není možné použít pasivního chlazení skříně z důvodu vyšší okolní teploty či potřeby vyššího krytí, pak je nutné sáhnout po dražším aktivním typu chlazení. Jednou z možností se tak nabízí elektrické chladící jednotky Peltier, které jsou bez provozních chladicích kapalin, což je jejich nespornou výhodou v oblasti bezpečnosti při havárii ať už skříně samotné nebo použitého chladícího zařízení. Nehrozí tímto nebezpečí úniku kapaliny a ohrožení elektronických zařízení.

Další výhodou je funkce chlazení i ohřevu v jednom zařízení. Principem je přenos tepla pomocí polovodičů z jedné strany na druhou. Zařízení Peltier lze namontovat na skříň v libovolné pozici, bez obavy o správnou funkci. Mají vysoký stupeň krytí a mohou pracovat až do teplot +90°C. Jsou proto vhodná i do horkých a velmi znečištěných prostředí.

Jednotky Peltier jsou rozděleny do kategorií podle velikosti, příkonu a napájecího napětí tj. 230 V AC nebo 24 V DC. K ochraně před přehřátím jsou vybaveny teplotním kontaktem, upozorňující obsluhu na dosažení rizikové teploty a také teplotní ochranou, která při dosažení pevně nastavené teploty jednotku vypne a zabrání tak jejímu případnému poškození.

Chladicí jednotka Peltier. Foto: GHV Trading

Pro výběr správného chladicího zařízení Peltier je potřeba znát ztrátový výkon uvnitř skříně tj. tepelný výkon, který je aktivně komponenty ve skříni vytvářen, požadovanou vnitřní teplotu a teplotu okolí. Vhodné zařízení se pak vybere dle její charakteristiky u každé chladicí jednotky.

Robin Kurka

Eaton 700 x 200 px

Napsat komentář