واحد تهویه مطبوع کابینت: راهنمای اندازه، رتبه بندی و نصب

انتخاب سمت راست واحد کولر گازی کابینتی یکی از مهم ترین تصمیمات در طراحی محوطه های صنعتی است. اشتباه کنید و با گرم شدن بیش از حد لوازم الکترونیکی، خرابی زودهنگام قطعات و خرابی پرهزینه مواجه خواهید شد. آن را درست انجام دهید و محفظه شما برای چندین دهه به طور قابل اعتماد کار می کند - حتی در محیط های خشن، آلوده یا مرطوب. این راهنما شما را از طریق سه تصمیم مهم راهنمایی می‌کند: محاسبه ظرفیت خنک‌کننده‌ای که واقعاً به آن نیاز دارید، انتخاب رتبه‌بندی صحیح حفاظت از نفوذ، و انتخاب پیکربندی نصب متناسب با نصب شما.

نحوه محاسبه ظرفیت خنک کننده کابینت

ظرفیت خنک کننده با بار حرارتی کل داخل محفظه تعیین می شود که بر حسب وات (W) یا BTU/hr اندازه گیری می شود. هر جزء که برق می کشد بخشی از آن توان را به عنوان گرما دفع می کند - و آن گرما باید سریعتر از انباشته شدن آن حذف شود.

از این فرمول به عنوان پایه خود استفاده کنید:

برای تخمین اتلاف حرارت داخلی، توان مصرفی هر جزء فعال - درایوها، PLCها، منابع تغذیه، ترانسفورماتورها - را جمع آوری کنید و در ضریب ناکارآمدی ضرب کنید. یک VFD معمولی (درایو فرکانس متغیر) تقریباً 3٪ تا 5٪ از توان نامی خود را به عنوان گرما تلف می کند. بنابراین یک درایو 15 کیلوواتی تقریباً 450 وات تا 750 وات گرما در داخل محفظه تولید می کند.

افزایش گرمای محیط به همان اندازه اهمیت دارد. یک محفظه در معرض نور مستقیم خورشید در یک محیط 40 درجه سانتیگراد می تواند 200 تا 400 وات اضافی را بسته به سطح و رنگ کابینت جذب کند. محفظه های فولادی تیره به طور قابل توجهی تابش خورشیدی بیشتری را نسبت به سطوح خاکستری روشن یا سفید با پوشش پودری جذب می کنند.

مثال عملی اندازه گیری

محفظه ای را در نظر بگیرید که دارای سه درایو 7.5 کیلوواتی، یک PLC و یک منبع تغذیه 24 ولتی با اتلاف 950 وات است که در فضای باز در آب و هوای 45 درجه سانتی گراد با قرار گرفتن جزئی در معرض نور خورشید نصب شده است. افزودن 300 وات برای بهره محیطی 1250 وات می دهد. حاشیه 20% را اعمال کنید: 1250 x 1.2 = 1500 W ظرفیت خنک کننده مورد نیاز. شما یک را انتخاب می کنید واحد کولر گازی کابینتی حداقل 1500 وات در حداکثر دمای محیطی که سایت شما به آن می رسد، رتبه بندی شده است.

همیشه ظرفیت نامی واحد را در دمای واقعی محیط بررسی کنید، نه در شرایط تست استاندارد (معمولاً 35 درجه سانتیگراد). اکثر تولیدکنندگان منحنی های درجه بندی را منتشر می کنند - واحدی که با 1500 وات در دمای 35 درجه سانتی گراد رتبه بندی می شود ممکن است تنها 1200 وات در دمای 50 درجه سانتی گراد ارائه دهد.

انتخاب IP55 در مقابل NEMA 4X برای محیط‌های سخت

رتبه حفاظت از ورود شما واحد کولر گازی کابینتی باید با طبقه بندی محیطی محل نصب شما مطابقت داشته باشد یا از آن فراتر رود. IP55 و NEMA 4X دو رتبه‌بندی رایج برای خنک‌کننده صنعتی هستند، اما معادل نیستند.

IP55 حداقل امتیاز قابل قبول برای اکثر نصب کف کارخانه است. این انباشته گرد و غبار و اسپری آب را کنترل می کند - که در ماشینکاری، مونتاژ خودرو، و تولید عمومی رایج است. با این حال، IP55 مقاومت در برابر خوردگی را بررسی نمی کند، به این معنی که یک واحد استاندارد IP55 به سرعت در یک تاسیسات ساحلی یا هر جایی که مواد شیمیایی سوزاننده در هوا وجود دارد، تخریب می شود.

NEMA 4X به وضوح مقاومت در برابر خوردگی را اضافه می کند و معمولاً از فولاد ضد زنگ 304 یا 316 استفاده می کند. کارخانه های فرآوری مواد غذایی و نوشیدنی به طور معمول به NEMA 4X نیاز دارند زیرا شستشو با فشار بالا با مواد شیمیایی تمیز کننده روزانه اتفاق می افتد. سکوهای دریایی، تاسیسات تصفیه فاضلاب و کارخانه های شیمیایی نمونه های دیگری هستند که NEMA 4X انتخاب صحیحی است - نه IP55.

یک نکته مهم: NEMA 4X مستقیماً به یک کد IP واحد IEC نگاشت نمی شود. یک واحد NEMA 4X در اکثر معیارهای آزمایش شده IP56 را برآورده می کند یا از آن فراتر می رود، اما این دو سیستم به طور مستقل توسعه یافته اند. اگر مشخصات پروژه شما هر دو را فهرست می کند، انطباق با تامین کننده تجهیزات خود را با استفاده از گواهینامه های آزمایشی تأیید کنید، نه فقط ادعاهای برچسب.

تهویه مطبوع کابینتی ساید مانت در مقابل کولرهای کابینتی بالا

موقعیت نصب، جهت جریان هوا، فضای مورد نیاز و نحوه رسیدن هوای خنک شده به اجزای مولد گرما را تعیین می کند. هیچ یک از پیکربندی ها برتری جهانی ندارند - انتخاب مناسب به چیدمان محوطه و محدودیت های نصب بستگی دارد.

پیکربندی Side-Mount

یک جانبی نصب شده واحد کولر گازی کابینتی به درب محفظه یا پانل جانبی متصل می شود. هوای سرد به طور افقی به داخل محفظه تخلیه می شود، معمولاً در ارتفاع وسط، و هوای گرم برگشتی از یک دریچه در پایین واحد خارج می شود. این یک حلقه چرخش عمودی در داخل کابینت ایجاد می کند.

• ارتفاع کامل فضای داخلی محفظه را حفظ می کند - فضای بالای ریل برای مدیریت کابل یا باس بار در دسترس باقی می ماند
• به محفظه اجازه می دهد تا مستقیماً در مقابل سقف بدون مشکل ترخیص نصب شود
• سرویس دهی آسان تر: بدون جابجایی اجزای داخل کابینت می توان به دستگاه دسترسی پیدا کرد و آن را جدا کرد
• به بریدگی روی در یا پانل جانبی نیاز دارد که فضای پانل را برای نصب قطعات کاهش می دهد

پیکربندی Top-Mount

یک واحد نصب شده در بالا روی سقف محفظه قرار می گیرد و هوای خنک را از طریق پانل بالایی به سمت پایین منتقل می کند. هوای گرم به طور طبیعی بالا می‌آید و از دریچه‌های برگشتی خارج می‌شود، که با الگوی جریان هوای همرفتی در داخل بیشتر محفظه‌ها همسو می‌شود - باعث می‌شود که پایه بالا در حذف گرما از اجزای با اتلاف زیاد که در نزدیکی بالا نصب شده‌اند، کارآمد باشد.

• هیچ فضای درب یا پانل جانبی را مصرف نمی کند - هر چهار وجه عمودی برای قطعات در دسترس باقی می مانند
• بازگشت هوای گرم به کمک گرانش، راندمان حرارتی را 8 تا 15 درصد در مقایسه با نصب جانبی در محفظه‌های بلند بهبود می‌بخشد.
• نیاز به فاصله سقف - معمولاً 300 میلی متر تا 500 میلی متر بالاتر از واحد برای خروج هوای کندانسور
• وزن را به بالای محفظه اضافه می کند و نیاز به تأیید رتبه بار سقف کابینت دارد.

سوالات متداول

اگر اندازه واحد کولر گازی کابینتی خود را کم کنم چه اتفاقی می افتد؟

یک واحد کم اندازه به طور مداوم در بار کامل کار می کند و هنوز نمی تواند دمای داخلی مورد نظر را حفظ کند. اجزای داخل محفظه دمای عملیاتی بالا را تجربه می‌کنند که پیری خازن را تسریع می‌کند، نرخ خرابی نیمه‌رسانا را افزایش می‌دهد و می‌تواند باعث خاموش شدن حرارتی شود. طبق مدل‌های پیری حرارتی آرنیوس، افزایش 10 درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای عملیاتی نامی تقریباً طول عمر بیشتر قطعات الکترونیکی را به نصف کاهش می‌دهد.

آیا می توانم از یک واحد دارای رتبه IP55 در محیط پردازش مواد غذایی استفاده کنم؟

خیر. تأسیسات فرآوری مواد غذایی نیاز به شستشوی روزانه با مواد پاک کننده سوز آور دارند. IP55 مقاومت در برابر خوردگی را مشخص نمی کند و محفظه و سخت افزار واحد در این شرایط ظرف چند ماه دچار خوردگی می شود. NEMA 4X یا IP66 را با ساختار فولاد ضد زنگ برای هر برنامه غذایی، نوشیدنی یا دارویی مشخص کنید.

آیا واحدهای نصب در بالا نسبت به واحدهای نصب جانبی هزینه بیشتری دارند؟

در محفظه هایی با ارتفاع بیش از 1600 میلی متر، واحدهای نصب شده در بالا معمولاً 8 تا 15 درصد انرژی کارآمدتری دارند زیرا همرفت طبیعی به چرخه خنک کننده کمک می کند. در محفظه های کوتاه تر، تفاوت ناچیز است. عامل غالب در هزینه عملیاتی اندازه صحیح است - یک واحد بزرگ یا کم اندازه از هر نوع نصب انرژی بیشتری نسبت به یک واحد با اندازه صحیح مصرف می کند.

هر چند وقت یکبار باید یک واحد کولر گازی کابینتی سرویس شود؟

اکثر سازندگان توصیه می کنند که کویل های کندانسور و اواپراتور را هر 6 ماه یکبار در محیط های گرد و غبار یا روغنی و سالیانه در تاسیسات داخلی تمیز تمیز کنید. فواصل تعویض فیلتر به میزان ذرات معلق در هوا بستگی دارد - در محیط‌های فلزکاری یا نجاری، بررسی ماهانه فیلتر یک روش استاندارد است. غفلت از تمیز کردن کویل تنها شایع ترین علت کاهش ظرفیت خنک کننده در میدان است.