Chłodnice szaf sterowniczych i elektrycznych

Chłodnice szaf sterowniczych firmy EXAIR są tanim i niezawodnym sposobem chłodzenia i czyszczenia szaf i tablic sterowniczych. Zapewniają one klimatyzowanie skrzynek i obudów elektrycznych, eliminując przestój sterowania elektronicznego z powodu ciepła, zanieczyszczenia i wilgoci. Chłodnice szaf sterowniczych wyposażone są w rurkę wirową do wytwarzania zimnego powietrza ze sprężonego powietrza i nie posiadają żadnych części ruchomych. Systemy EXAIR zapewniają niezawodne chłodzenie i czyszczenie szaf sterowniczych w każdych warunkach.


    Rozwiązanie do ogólnych zastosowań przemysłowych, gdzie nie występują warunki korozyjne oraz ciecze.
    Modele odpowiednie do montażu wewnątrz i na zewnątrz budynków. Są odporne na korozję, zachlapania oraz olej i kurz.
    Modele wykonane ze stali nierdzewnej 303, odpowiednie bo przemysłu spożywczego i branży farmaceutycznej.
    Warianty do wysokich temperatur, wykonane ze stali nierdzewnej 316, podwójne chłodnice.

    Co to jest chłodnica szafy sterowniczej 

    Kompaktowa chłodnica szaf sterowniczych jest łatwym w użytkowaniu urządzeniem, które można zainstalować w kilka minut w standardowym wycietym otworze. Chłodnice klasy NEMA 12, 4 i 4X, które odpowiadają stopniom ochrony obudów według NEMA (IP) są dostępne w wielu mocach chłodniczych do dużych i małych szaf sterowniczych.

    Jeżeli elektronika wewnątrz szafy sterowniczej przegrzeje się, maszyna może się wyłączyć z powodu zadziałania zabezpieczenia przed przeciążeniem lub uszkodzenia termicznego płytek drukowanych.  Metody chłodzenia takie jak wentylatory, wymienniki ciepła, klimatyzatory na czynnik chłodniczy i rurki cieplne są podatne na awarie w wyniku zużycia mechanicznego i zatkanych filtrów.

    Chłodnice szaf sterowniczych firmy EXAIR zapewniają zimne powietrze do dużych i małych tablic sterowniczych oraz są bezobsługowe. Nie posiadają części ruchomych podlegających zużyciu. Wszystkie chłodnice posiadają certyfikat  UL i ULC oraz pięcioletnią gwarancję.

    Porównanie innych sposobów chłodzenia do systemu CabinetCooler

    Ciepło może unieruchomić Twoje maszyny

    Dochodzi to tego w momencie najmniej oczekiwanym. Wysokie temperatury mogą być przyczyną uszkodzeń elektroniki, która kontroluje maszyny, skutkując błędnymi odczytami, wyłączeniami lub spalonymi płytkami drukowanymi. Chłodzenie szafy elektrycznej może wyeliminować powyższe problemy, ale jak to zrobić?

    Wentylatory

    Otwarcie drzwi szafy i skierowanie wentylatora na płytki drukowane jest złym pomysłem.

    •  Stanowi naruszenie przepisów BHP, które stwarza zagrożenie porażenia prądem elektrycznym personelu
    • Wentylator doprowadza gorące, wilgotne i zanieczyszczone powietrze na elektronikę
    •  Efekt chłodzenia jest minimalny
    • Elektronika ulegnie prawdopodobnie ponownemu uszkodzeniu, ponieważ powietrze z otoczenia jest nadal gorące

    Wymienniki ciepła i rury cieplne

    Mają one poważne ograniczenia. W gorące letnie dni gdy temperatura pomieszczenia i temperatura wewnątrz obudowy są prawie równe, nie ma wystarczającej różnicy do efektywnej wymiany ciepła.

    •  Ulegają awarii gdy pył i zanieczyszczenia zatkają filtr
    • Moc chłodnicza jest ograniczona z powodu warunków otoczenia

    Klimatyzatory na czynnik chłodniczy

    Klimatyzatory są podatne na awarie w zanieczyszczonych, przemysłowych środowiskach, w których pył i zanieczyszczenia zatykają filtr.

    • Montaż zajmuje prawie dzień
    • Drgania pochodzące z maszyn powodują wycieki czynnika chłodniczego i awarie podzespołów
    • Oczekiwana żywotność sprężarki wynosi zazwyczaj 2,5 roku ciągłej pracy
    •  Wymaga odpływu w podłodze na skropliny
    •  Sterowanie termostatem może obniżyć żywotność sprężarki
    •  Średni koszt wymiany uszkodzonej sprężarki wynosi 790,00 $

    Chłodnica skrzynkowa

    W chłodnicy skrzynkowej firmy konkurencyjnej stosowany jest niedokładny termostat mechaniczny, który jest zaprojektowany do cieczy. Termostat ten cechuje się słabą zdolnością do szybkiego reagowania na zmiany temperatury powietrza. Koszty eksploatacyjne tej chłodnicy są o 85% wyższe od chłodnicy firmy EXAIR o tej samej wydajności (l/min) i mocy chłodniczej (BTU/h).

    • Elektronika może się przegrzać przed załączeniem chłodnicy
    • Pracuje o wiele dłużej niż to konieczne przed wyłączeniem
    • Sprawia, że temperatura wewnątrz obudowy jest dużo niższa niż to jest wymagane
    • Wydłużony czas cyklu powoduje straty sprężonego powietrza

    Chłodnice szaf sterowniczych firmy EXAIR

    Firma EXAIR posiada pełny asortyment chłodnic szaf sterowniczych do niezawodnego chłodzenia i czyszczenia obudów elektrycznych. Zmieniają one zwykłe sprężone powietrze na czyste i zimne powietrze o temperaturze -7°C. Można je zamontować w kilka minut w standardowym wywierconym otworze i nie posiadają części ruchomych podlegających zużyciu. Dzięki filtracji sprężonego powietrza, żadna woda, olej i inne zanieczyszczenia nie wnikają do wnętrza obudowy.

    • Nie posiadają filtra powietrza pomieszczenia, który mógłby się zatkać
    • Dokładne sterowanie termostatem minimalizuje zużycie sprężonego powietrza
    • Wszystkie chłodnice szaf sterowniczych posiadają certyfikat UL na zgodność z amerykańskimi i kanadyjskimi normami bezpieczeństwa
    •  Są jedynymi chłodnicami zasilanymi sprężonym powietrzem, które posiadają znak CE
    Jak działa system CabinetCooler

    Sprężone powietrze wlatuje do chłodnicy szafy sterowniczej, w której znajduje się rurka wirowa i jest zmieniane na dwa strumienie powietrza, jeden ciepły, a drugi zimny. Ciepłe powietrze z rurki wirowej jest tłumione i odprowadzane przez wylot rurki wirowej. Zimne powietrze jest wprowadzane do szafy sterowniczej za pomocą zestawu rozdziału zimnego powietrza. Wypierane z szafy ciepłe powietrze unosi się i jest odprowadzane do atmosfery poprzez wylot szafy z małym nadciśnieniem. W ten sposób szafa sterownicza jest zarówno chłodzona jak i oczyszczana za pomocą chłodnego, czystego powietrza. Powietrze z zewnątrz nigdy nie przedostaje się do wnętrza szafy sterowniczej.

     

    Dobór właściwej chłodnicy szaf sterowniczych

    Z lub bez sterowania termostatem

    Chłodnice szaf sterowniczych firmy EXAIR są dostępne z lub bez sterowania termostatem. Chłodnice do pracy ciągłej (model 4200 i seria 4700) są zalecane gdy wymagane jest stałe chłodzenie i stałe czyszczenie przy nadciśnieniu. Chłodnice sterowane termostatem (model 4300 i serie 4800) oszczędzają powietrze, ponieważ uruchamiają się tylko wówczas gdy  temperatury wewnętrzne zbliżają się do poziomów krytycznych. Regulowany termostat jest ustawiony fabrycznie na 35°C. Chłodnice sterowane termostatem są zalecane gdy obciążenie cieplne zmienia się i ciągłe czyszczenie nie jest wymagane.

    Aspekty środowiskowe

    Chłodnice szaf sterowniczych klasy NEMA 12 (IP54) (pyłoszczelne, olejoszczelne) są idealne do środowisk ogólnoprzemysłowych, w których nie występują  ciecze ani substancje korozyjne.

    Chłodnice szaf sterowniczych klasy NEMA 4 (IP66) (pyłoszczelne, olejoszczelne, bryzgoszczelne, instalacja wewnętrzna/zewnętrzna) posiadają zawór bezpieczeństwa niskiego ciśnienia do rurki wirowej i wylotu chłodnicy. Zawór zamyka się i uszczelnia gdy chłodnica nie pracuje, aby zapewnić obudowie stopień ochrony NEMA 4.

    Chłodnice szaf sterowniczych klasy NEMA 4X (IP66) (odporne na korozję) zapewniają tą samą ochronę co chłodnice klasy NEMA 4, ale są zbudowane ze stali nierdzewnej typu 304 dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego oraz środowisk korozyjnych.

    Specyfikacje chłodnic szaf sterowniczych
    Specyfikacje chłodnic szaf sterowniczych
    NEMA 12
    (IP54)
    (pyłoszczelne, olejoszczczelne)
    Model #Moc chłodnicza BTU/hMoc kcal/hSterowanie termostatemPoziom hałasu dBA
    420427569Nie59*
    4208550139Nie67*
    42151.000252Nie73*
    42251.700428Nie74*
    42302.000504Nie74*
    42402.800706Nie78*
    42503.400857Nie75*
    42604.0001.007Nie77*
    42704.8001.209Nie77*
    42805.6001.411Nie79*
    430427569Tak59*
    4308550139Tak67*
    43151.000252Tak73*
    43251.700428Tak74*
    43302.000504Tak74*
    43402.800706Tak78*
    43503.400857Tak75*
    43604.0001.007Tak77*
    43704.8001.209Tak77*
    43805.6001.411Tak79*
    NEMA 4
    (IP66)
    (bryzgoszczelne)
    470427569Nie59*
    470855139Nie67*
    47151.000252Nie73
    47251.700428Nie80
    47302.000504Nie80
    47402.800706Nie82
    47503.400857Nie84
    47604.0001.007Nie84
    47704.8001.209Nie84
    47805.6001.411Nie85
    480427569Tak59*
    4808550139Tak67*
    48151.000252Tak73
    48251.700428Tak80
    48302.000504Tak80
    48402.800706Tak82
    48503.400857Tak84
    48604.0001.007Tak84
    48704.8001.209Tak84
    48805.6001.411Tak85
    NEMA 4X
    (IP66)
    (odporne na korozję)
    (dostępna w wykonaniu ze stali nierdzewnej typu 316)
    4704SS27569Nie59*
    4708SS550139Nie67*
    4715SS1.000252Nie73
    4725SS1.700428Nie80
    4730SS2.000504Nie80
    4740SS2.800706Nie82
    4750SS3.400857Nie84
    4760SS4.0001.007Nie84
    4770SS4.8001.209Nie84
    4780SS5.6001.411Nie85
    4804SS55069Tak59*
    4808SS550139Tak67*
    4815SS1.000252Tak73
    4825SS1.700428Tak80
    4830SS2.000504Tak80
    4840SS2.800706Tak82
    4850SS3.400857Tak84
    4860SS4.0001.007Tak84
    4870SS4.8001.209Tak84
    4880SS5.6001.411Tak85

    *Z zamontowanym opcjonalnym tłumikiem zimnego powietrza.

    Określenie właściwego modelu do danego zastosowania

    Aby określić właściwy model do danego zastosowania, należy najpierw określić całkowite obciążenie cieplne, któremu poddawana jest szafa sterownicza. Całkowite obciążenie cieplne stanowi kombinację dwóch czynników – ciepła rozpraszanego w obudowie i przenikania ciepła z zewnątrz do obudowy.

    W celu obliczenia mocy chłodniczej w kcal/h:

    1. Najpierw określić przybliżoną ilość watów ciepła generowanego w obudowie. W x 0,86 = kcal/h x 5%
    2. Następnie obliczyć przenikanie ciepła z zewnątrz w następujący sposób:
    3. Określić powierzchnię w metrach kwadratowych wystawioną na działanie powietrza, pomijając górę szafy.
    4. Określić różnicę temperatur między temperaturą maksymalną otoczenia i wymaganą temperaturą wewnętrzną. Następnie, korzystając z metrycznej tabeli konwersji temperatury (poniżej), określić kcal/h/m2 dla tej różnicy. Pomnożenie powierzchni szafy przez kcal/h/m2 daje przenikanie ciepła z zewnątrz w kcal/h.
    Tabela konwersji temperatury (metryczna)
    Różnica temperatur
    °C
    kcal/h/m2
    34,5
    69,7
    915,1
    1221,0
    1527,0
    1834,0
    2141,0

     

    Przykład:
    Rozpraszanie ciepła wewnętrznego: 471 W lub 405 kcal/h
    Powierzchnia szafy: 3.7m2
    Temperatura maksymalna zewnętrzna: 44°C
    Wymagana temperatura wewnętrzna: 35°C

    Tabela konwersji (powyżej) pokazuje, że dla różnicy temperatur 9°C obciążenie cieplne wynosi 15,1 kcal/h/m2 .

    3,7m2 x 15,1 kcal/h/m2 =56 kcal/h obciążenia cieplnego zewn.

    Dlatego, 56 kcal/h obciążenia cieplnego zewn. plus 405 kcal/hobciążenia cieplnego wewn.  = 461 kcal/h całkowitego obciążenia cieplnego lubkcal/h mocy chłodniczej potrzebnej do utrzymania wymaganej temperatury.

    W tym przykładzie, właściwym wyborem jest chłodnica szaf sterowniczych o mocy 504 kcal/h. Dobrać model chłodnicy przez określenie stopnia ochrony obudowy wg NEMA (typ środowiska) oraz z lub bez sterowania termostatem.

    ANALIZA PRZYPADKU I: Chłodzenie szaf sterowniczych w fabryce szkła

    Problem: Niewiele firm zmaga się z większą ilością problemów dotyczących ciepła od producentów szkła. Szafy sterownicze znajdujące się w pobliżu stopionego szkła są szczególnie podatne na ciepło. Wysokie temperatury otoczenia powodują ciągłe niepożądane wyzwalanie wyłączników instalacyjnych. Szybkie rozwiązanie naprawcze polegające na otwarciu drzwi szafy powoduje wnikanie zanieczyszczeń do szafy i stwarza potencjalne zagrożenia.

    Rozwiązanie: Na każdej szafie sterowniczej została zamontowana chłodnica szaf sterowniczych model 4330. Zimne powietrze zostało skierowane przez zestaw rozdziału zimnego powietrza nad wyłącznikami instalacyjnymi. Sterowanie termostatem zapewnia, że  chłodnice szaf sterowniczych uruchamiają się tylko wówczas gdy temperatura wewnętrzna osiągnie poziom krytyczny. Drzwi szaf zostały zamknięte w celu zabezpieczenia przed wnikaniem zanieczyszczeń i zagrożeniem porażenia prądem elektrycznym. Przestoje zostały wyeliminowane.

    Komentarz: Niezawodność właściwa chłodnicy wyposażonej w rurką wirową była ważną zaletą w tym zastosowaniu. Ze względu na brak części ruchomych, chłodnice szaf sterowniczych firmy EXAIR są rzeczywiście odporne na niesprzyjające środowiska. Fabryki szkła, stalownie, odlewnie są przykładami jedynie kilku zakładów odnoszących korzyści z tej prostej, ale skutecznej technologii.

    ANALIZA PRZYPADKU II: Chłodzenie i czyszczenie stacji sterowniczej procesu przeciągania

    Problem: W procesie przeciągania, włókna impregnowane żywicą są łączone za pomocą prowadnicy formującej, a następnie przeciągane są przez rozgrzany tłocznik. Ciepło odpadowe z tłocznika powodowało wadliwe działanie elektroniki w stacji sterowniczej znajdującej się tuż za tłocznikiem.

    Rozwiązanie: W ciągu kilku minut, chłodnica szaf sterowniczych model 4730 klasy NEMA 4 (IP66) została zamontowana na module sterowniczym. Jej moc chłodnicza wynosząca 2.000 BTU/h (504 kcal/h) pozwoliła skompensować obciążenie cieplne wytwarzane przez tłocznik. Wadliwe działanie spowodowane ciepłem i przestoje zostały wyeliminowane.

    Komentarz: Zdolność chłodnicy szaf sterowniczych do utrzymywania małego nadciśnienia wewnątrz obudowy było ważną dodatkową zaletą w tym zastosowaniu. Powyższa funkcja czyszczenia zapewnia, że pył z otoczenia nie wnika do obudowy i nie zagraża czułym elementom elektronicznym. Chłodnica zapewnia również obudowie stopień ochrony NEMA 4 (IP66), co jest konieczne ze względu na sporadyczne przemywanie tłocznika i otaczających powierzchni.

     

    Zestawy do montażu bocznego do chłodnic szaf sterowniczych

    Zapewniają wygodny montaż do ściany bocznej obudowy elektrycznej do zastosowań, w których montaż górny nie jest możliwy ze względu na ograniczoną przestrzeń lub przeszkody nad obudową. Chłodnica szaf sterowniczych chroni wrażliwą elektronikę przed ciepłem, zanieczyszczeniami i wilgocią przy jednoczesnym zapewnieniu obudowie stopnia ochrony NEMA 12/4/4X.

    Inne aspekty

    Filtracja:

    Systemy chłodnic szaf sterowniczych firmy EXAlR obejmują filtr z automatycznym spustem kondensatu i zanieczyszczeń 5 mikronów. Filtr ten ma kluczowe znaczenie w zabezpieczeniu elektroniki przed wodą występującą w instalacji sprężonego powietrza. Jeżeli w instalacji sprężonego powietrza występuje olej, zaleca się filtr do usuwania oleju.

    Systemy do ciągłej pracy obejmują chłodnicę szaf sterowniczych, zestaw rozdziału zimnego powietrza i filtr.

    Systemy ze sterowaniem termostatem obejmują chłodnicę szaf sterowniczych, termostat, elektrozawór, zestaw rozdziału zimnego powietrza i filtr.

    Zestaw rozdziału zimnego powietrza obejmuje rurkę, uchwyty samoprzylepne i kształtki.

    Wilgotność:

    W przypadku chłodnicy szaf sterowniczych do pracy ciągłej, wilgotność względna wewnątrz obudowy stabilizuje się na poziomie 45%. Brak kondensacji wilgoci wewnątrz obudowy. (Obudowa musi być szczelna, aby zabezpieczała przed kondesacją.)

    Temperatura powietrza wlotowego:

    Chłodnice szaf sterowniczych zapewniają spadek temperatury o 28°C w stosunku do temperatury powietrza zasilającego przy ciśnieniu wlotowym wynoszącym 5,5 bar (80 psig). Podwyższona temperatura powietrza wlotowego spowoduje odpowiedni wzrost temperatury zimnego powietrza i obniżenie mocy chłodniczej. Niskie ciśnienie powietrza przyczynia się również do obniżenia mocy chłodniczej.

    Montaż:

    Chłodnicę szaf sterowniczych montuje się do obudowy w wywiercony otwór lub wybijany otwór. Chłodnice klasy NEMA 12 (IP54) można montować na górze lub z boku szafy. Dostępne są zestawy do montażu bocznego (model 4909 - mały; model 4910 - duży.) Chłodnice klasy NEMA 4 i 4X (IP66) można montować na górze szafy lub z boku szafy jeżeli stosowany jest zestaw do montażu bocznego (model 4906 - mały; model 4907 - duży).

    Elektrozawór i termostat:

    Chłodnice szaf sterowniczych ze sterowaniem termostatem zawierają elektrozawór i termostat, który ogranicza przepływ sprężonego powietrza jedynie do momentów w których chłodzenie jest wymagane. Elektrozawór jest zasilany napięciem 120V, 60Hz lub 110V, 50Hz i posiada certyfikat UL i CSA.

    Elektroniczny regulator temperatury

    Cyfrowy elektroniczny regulator temperatury ETC™ zapewnia precyzyjną regulację temperatury dla obudowy elektrycznej. Może on precyzyjnie utrzymywać stałą temperaturę, która jest niewiele mniejsza od maksymalnej dopuszczalnej temperatury elektroniki, zapewniając wystarczające chłodzenie dla elektroniki bez nadmiernego obniżania temperatury i marnowania sprężonego powietrza.

    Wyświetlacz LED regulatora ETC wskazuje temperaturę wewnętrzną obudowy elektrycznej (w °F lub °C), która jest stale monitorowana przez szybko reagującą termoparę. Regulator uruchamia elektrozawór (dołączony) jeżeli ustawienie temperatury zostanie przekroczone. Obudowa z poliwęglanu regulatora ETC zapewnia stopień ochrony NEMA 12, 4 i 4X. (Chłodnica szaf sterowniczych nie jest dołączona.)

    Najczęściej zadawane pytania - FAQs

     

    Który model chłodnicy szaf sterowniczych będzie odpowiedni do mojej aplikacji?

    Czy zastosowanie chłodnicy EXAIR spowoduje kondensację wody wewnątrz obudowy szafy?

    Czy mogę zainstalować chłodnicę szaf sterowniczych na bocznej ścianie obudowy szafy?

    Jak wyeliminować drgania elektrozaworu termostatu?

    Jaki jest zakres mocy chłodniczej Btu/h chłodnic szaf sterowniczych?

    Z jakiego materiału są wykonane chłodnice szaf sterowniczych?

    Jak mogę określić, który model chłodnicy szaf sterowniczych posiadam?

    Czy chłodnica szaf sterowniczych będzie poprawnie pracować przy ciśnieniu sprężonego powietrza mniejszym niż 6,9 bar?

    Do czego służy zestaw do dystrybucji zimnego powietrza w systemie chłodnicy szaf sterowniczych ?

    Dlaczego należy unikać bezdotykowego termometru (na podczerwień) do określania temperatury wewnątrz szafy?

    Czy termostat można wyregulować tak, aby utrzymywał wewnętrzną temperaturę inną niż fabrycznie ustawiona 35 ° C?

    Jaki tłumik hałasu będzie kompatybilny z moim systemem Cabinet Cooler?

    Jakie są zalety elektronicznego sterownika temperatury ETC w porównaniu z systemem sterowanym termostatem?

    Jaki jest zakres temperatur nastawy elektronicznego sterownika temperatury ETC?

    Czy mogę zastosować rurkę wirową Vortex do chłodzenia szafy sterowniczej zamiast systemu Cabinet Cooler?

    Jaka jest maksymalna temperatura pracy chłodnic szaf sterowniczych Cabinet Cooler?

    Jaka jest maksymalna temperatura pracy sterownika temperatury ETC?

    Czy elektroniczny sterownik temperatury ETC może być stosowany z innymi produktami niż systemy chłodzenia szaf sterowniczych?

     

    Kontakt

    tel.: +48 (76) 862 30 77

    tel. kom.: +48 501 642 025

    e-mail: biuro@pneuma.pl