Przegrzewanie elektroniki w szafie sterowniczej może prowadzić do błędów sterowania, awarii komponentów i kosztownych przestojów. Dlatego przy wyborze sposobu chłodzenia warto analizować nie tylko cenę urządzenia, ale również koszty jego eksploatacji i konserwacji. Wentylator, klimatyzator, wymiennik ciepła czy chłodnica szafy sterowniczej EXAIR mogą znacząco różnić się pod względem całkowitego kosztu użytkowania. Które rozwiązanie najlepiej sprawdzi się w warunkach przemysłowych?
Dlaczego szafa sterownicza się przegrzewa?
Sterowniki PLC, falowniki, zasilacze i inne komponenty elektryczne podczas pracy generują ciepło. Jeżeli dodatkowo szafa znajduje się na gorącej hali, w pobliżu maszyn lub źródeł ciepła, temperatura wewnątrz obudowy może szybko wzrosnąć.
Problemem są również pył, wilgoć i mgła olejowa. Właśnie dlatego chłodzenie szafy sterowniczej powinno nie tylko obniżać temperaturę, ale również pomagać chronić elektronikę przed zanieczyszczeniami.
Ile kosztuje chłodzenie szafy sterowniczej?
Cena samego urządzenia to tylko część kosztów.
Przy porównywaniu rozwiązań warto brać pod uwagę TCO – Total Cost of Ownership, czyli całkowity koszt użytkowania. Obejmuje on między innymi:
- zakup i montaż,
- energię elektryczną lub sprężone powietrze,
- konserwację,
- wymianę filtrów i części eksploatacyjnych,
- naprawy,
- przewidywaną żywotność urządzenia.
Do tego dochodzi jeszcze potencjalny koszt przestoju spowodowanego przegrzaniem elektroniki.
Dlatego najtańsze rozwiązanie przy zakupie nie zawsze okazuje się najtańsze podczas wieloletniej eksploatacji.
Wentylator, klimatyzator czy wymiennik?
W czystym i chłodnym pomieszczeniu prosty wentylator może być wystarczający. Na hali produkcyjnej sytuacja wygląda jednak inaczej – wraz z powietrzem może on zasysać do szafy pył, wilgoć i inne zanieczyszczenia.
Klimatyzator do szafy sterowniczej pozwala uzyskać dużą moc chłodniczą, ale posiada sprężarkę, wentylatory i inne elementy wymagające zasilania oraz okresowej obsługi. W zapylonym środowisku filtry mogą również wymagać częstego czyszczenia.
Alternatywą są wymienniki ciepła do szaf sterowniczych. Ich zaletą jest możliwość zachowania szczelności obudowy, jednak nie pozwalają one efektywnie schłodzić wnętrza poniżej temperatury otoczenia.
Każda z tych metod ma więc swoje miejsce – kluczowe jest dopasowanie technologii do warunków konkretnej aplikacji.
Chłodzenie szafy sterowniczej sprężonym powietrzem
W zakładach posiadających instalację sprężonego powietrza interesującą alternatywą są chłodnice szaf sterowniczych EXAIR Cabinet Cooler.
Urządzenia wykorzystują rurkę wirową. Sprężone powietrze zostaje w niej rozdzielone na dwa strumienie – gorący jest odprowadzany na zewnątrz, natomiast zimny kierowany jest do wnętrza szafy.
Rozwiązanie nie wymaga klasycznego obiegu czynnika chłodniczego ani sprężarki.
Dużą zaletą jest także brak typowych ruchomych części odpowiedzialnych za wytwarzanie chłodu. Oznacza to mniej elementów narażonych na mechaniczne zużycie i mniejsze wymagania związane z obsługą urządzenia.
Chłodzenie i ochrona przed zanieczyszczeniami
Cabinet Cooler nie tylko obniża temperaturę. Zimne powietrze trafiające do szczelnej obudowy powoduje powstanie niewielkiego nadciśnienia w szafie sterowniczej. Dzięki temu powietrze z hali wraz z pyłem, wilgocią czy mgłą olejową nie jest zasysane do jej wnętrza.
To szczególnie ważne w zakładach, w których elektronika pracuje w trudnym środowisku produkcyjnym.
Dlatego chłodzenie elektroniki sprężonym powietrzem może być dobrym rozwiązaniem m.in. w przemyśle metalowym, drzewnym, spożywczym czy innych aplikacjach narażonych na duże zapylenie.
Kiedy warto zastosować chłodnicę EXAIR?
Chłodzenie szafy sterowniczej sprężonym powietrzem warto rozważyć szczególnie wtedy, gdy:
- na hali występuje pył lub mgła olejowa,
- temperatura otoczenia jest wysoka,
- wymagane jest zachowanie szczelności obudowy,
- dostęp serwisowy do urządzenia jest utrudniony,
- istotna jest prosta konstrukcja bez ruchomych części,
- w zakładzie dostępna jest instalacja sprężonego powietrza,
- przegrzanie elektroniki może spowodować kosztowny przestój.
W zależności od modelu dostępne są rozwiązania odpowiadające klasom ochrony IP54 oraz IP66, co pozwala dopasować urządzenie do różnych warunków przemysłowych.
Jak dobrać chłodnicę do szafy sterowniczej?
Prawidłowy dobór ma bezpośredni wpływ zarówno na bezpieczeństwo elektroniki, jak i koszty eksploatacji.
Przy doborze chłodnicy szafy sterowniczej należy uwzględnić przede wszystkim:
- wymiary obudowy,
- temperaturę wewnątrz szafy,
- temperaturę otoczenia,
- oczekiwaną temperaturę wewnętrzną,
- ilość ciepła generowanego przez komponenty,
- wymagany stopień ochrony,
- dostępne ciśnienie sprężonego powietrza.
Zbyt małe urządzenie może nie zapewnić wystarczającego chłodzenia, natomiast przewymiarowane będzie niepotrzebnie zwiększać zużycie sprężonego powietrza.
Dlatego warto poprzedzić zakup analizą rzeczywistego obciążenia cieplnego szafy.
Jak obniżyć koszt chłodzenia szafy?
Jednym ze sposobów jest zastosowanie sterowania termostatycznego.
W takim układzie sprężone powietrze jest wykorzystywane tylko wtedy, gdy temperatura w szafie przekracza ustaloną wartość. Pozwala to ograniczyć zużycie sprężonego powietrza podczas chłodzenia szafy i zmniejszyć koszty eksploatacyjne.
Znaczenie ma również właściwy dobór mocy urządzenia oraz odpowiednia jakość powietrza zasilającego.
Celem nie powinno być uzyskanie jak najniższej temperatury, ale utrzymanie elektroniki w bezpiecznych i stabilnych warunkach przy racjonalnym koszcie pracy systemu.
Chłodnica czy klimatyzator do szafy sterowniczej?
Nie istnieje jedno rozwiązanie najlepsze dla każdej aplikacji.
W czystych pomieszczeniach wystarczający może być wentylator. W innych przypadkach odpowiedni będzie wymiennik ciepła lub klasyczny klimatyzator.
Tam jednak, gdzie liczą się odporność na zanieczyszczenia, prosta konstrukcja, niewielkie wymagania konserwacyjne i możliwość pracy w trudnym środowisku, warto rozważyć chłodnice szaf sterowniczych EXAIR.
Koszt chłodzenia szafy sterowniczej to nie tylko cena zakupu urządzenia, ale również energia, obsługa, konserwacja i ryzyko przestoju. Dlatego sposób chłodzenia warto dobierać do rzeczywistych warunków pracy instalacji. Chłodnice szaf sterowniczych EXAIR mogą być szczególnie interesującym rozwiązaniem w miejscach narażonych na wysoką temperaturę, pył i inne zanieczyszczenia. Zespół Pneuma pomoże Ci w doborze odpowiedniego systemu Cabinet Cooler do konkretnej szafy i warunków aplikacji.