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.
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/h | Moc kcal/h | Sterowanie termostatem | Poziom hałasu dBA |
4204 | 275 | 69 | Nie | 59* | |
4208 | 550 | 139 | Nie | 67* | |
4215 | 1.000 | 252 | Nie | 73* | |
4225 | 1.700 | 428 | Nie | 74* | |
4230 | 2.000 | 504 | Nie | 74* | |
4240 | 2.800 | 706 | Nie | 78* | |
4250 | 3.400 | 857 | Nie | 75* | |
4260 | 4.000 | 1.007 | Nie | 77* | |
4270 | 4.800 | 1.209 | Nie | 77* | |
4280 | 5.600 | 1.411 | Nie | 79* | |
4304 | 275 | 69 | Tak | 59* | |
4308 | 550 | 139 | Tak | 67* | |
4315 | 1.000 | 252 | Tak | 73* | |
4325 | 1.700 | 428 | Tak | 74* | |
4330 | 2.000 | 504 | Tak | 74* | |
4340 | 2.800 | 706 | Tak | 78* | |
4350 | 3.400 | 857 | Tak | 75* | |
4360 | 4.000 | 1.007 | Tak | 77* | |
4370 | 4.800 | 1.209 | Tak | 77* | |
4380 | 5.600 | 1.411 | Tak | 79* | |
NEMA 4 (IP66) (bryzgoszczelne) | 4704 | 275 | 69 | Nie | 59* |
4708 | 55 | 139 | Nie | 67* | |
4715 | 1.000 | 252 | Nie | 73 | |
4725 | 1.700 | 428 | Nie | 80 | |
4730 | 2.000 | 504 | Nie | 80 | |
4740 | 2.800 | 706 | Nie | 82 | |
4750 | 3.400 | 857 | Nie | 84 | |
4760 | 4.000 | 1.007 | Nie | 84 | |
4770 | 4.800 | 1.209 | Nie | 84 | |
4780 | 5.600 | 1.411 | Nie | 85 | |
4804 | 275 | 69 | Tak | 59* | |
4808 | 550 | 139 | Tak | 67* | |
4815 | 1.000 | 252 | Tak | 73 | |
4825 | 1.700 | 428 | Tak | 80 | |
4830 | 2.000 | 504 | Tak | 80 | |
4840 | 2.800 | 706 | Tak | 82 | |
4850 | 3.400 | 857 | Tak | 84 | |
4860 | 4.000 | 1.007 | Tak | 84 | |
4870 | 4.800 | 1.209 | Tak | 84 | |
4880 | 5.600 | 1.411 | Tak | 85 | |
NEMA 4X (IP66) (odporne na korozję) (dostępna w wykonaniu ze stali nierdzewnej typu 316) | 4704SS | 275 | 69 | Nie | 59* |
4708SS | 550 | 139 | Nie | 67* | |
4715SS | 1.000 | 252 | Nie | 73 | |
4725SS | 1.700 | 428 | Nie | 80 | |
4730SS | 2.000 | 504 | Nie | 80 | |
4740SS | 2.800 | 706 | Nie | 82 | |
4750SS | 3.400 | 857 | Nie | 84 | |
4760SS | 4.000 | 1.007 | Nie | 84 | |
4770SS | 4.800 | 1.209 | Nie | 84 | |
4780SS | 5.600 | 1.411 | Nie | 85 | |
4804SS | 550 | 69 | Tak | 59* | |
4808SS | 550 | 139 | Tak | 67* | |
4815SS | 1.000 | 252 | Tak | 73 | |
4825SS | 1.700 | 428 | Tak | 80 | |
4830SS | 2.000 | 504 | Tak | 80 | |
4840SS | 2.800 | 706 | Tak | 82 | |
4850SS | 3.400 | 857 | Tak | 84 | |
4860SS | 4.000 | 1.007 | Tak | 84 | |
4870SS | 4.800 | 1.209 | Tak | 84 | |
4880SS | 5.600 | 1.411 | Tak | 85 |
*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:
- Najpierw określić przybliżoną ilość watów ciepła generowanego w obudowie. W x 0,86 = kcal/h x 5%
- Następnie obliczyć przenikanie ciepła z zewnątrz w następujący sposób:
- Określić powierzchnię w metrach kwadratowych wystawioną na działanie powietrza, pomijając górę szafy.
- 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 |
3 | 4,5 |
6 | 9,7 |
9 | 15,1 |
12 | 21,0 |
15 | 27,0 |
18 | 34,0 |
21 | 41,0 |
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.
Pliki do pobrania
CHŁODNICE SZAF STEROWNICZYCH - BROSZURA
Cabinet_Cooler-HighTemp_NEMA4-4X
Cabinet_Cooler-HighTemp_NEMA12
Cabinet_Cooler-NHP_Large_NEMA4-4X
Cabinet_Cooler-NHP_Large_NEMA12
Cabinet_Cooler-NHP_Small_NEMA4-4X
Cabinet_Cooler-NHP_Small_NEMA12
Electronic_Temperature_Control
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?
Do czego służy zestaw do dystrybucji zimnego powietrza w systemie chłodnicy szaf sterowniczych ?
Jaki tłumik hałasu będzie kompatybilny z moim systemem Cabinet Cooler?
Jaki jest zakres temperatur nastawy elektronicznego sterownika temperatury ETC?
Jaka jest maksymalna temperatura pracy chłodnic szaf sterowniczych Cabinet Cooler?
Jaka jest maksymalna temperatura pracy sterownika temperatury ETC?