Dołącz do czytelników
Brak wyników

Eksploatacja

16 marca 2021

NR 1 (Styczeń 2021)

Skuteczne chłodzenie szaf sterowniczych

0 132

W kontekście bezpieczeństwa istotną rolę odgrywają systemy sterowania odpowiedzialne za nadzorowanie procesów produkcji. To właśnie od nich zależy zachowanie ciągłości pracy fabryki, czyli realizowanych założeń technologicznych.

Nie ma wątpliwości co do tego, że miniaturyzacja urządzeń sterujących, przy jednoczesnym zwiększeniu mocy obliczeniowych, pociąga za sobą wzrost wytwarzanego ciepła. Jeżeli szafa sterownicza nie jest chłodzona, to temperatura w jej wnętrzu może przekroczyć 60°C. W efekcie takie urządzenia, jak: przetwornice częstotliwości, zasilacze, komputery, sterowniki czy też terminale wagowe, mogą ulec przeciążeniu. Daleko idącymi konsekwencjami takiego stanu mogą być błędy w pracy urządzeń sterowania, a nawet ich wyłączenia czy też uszkodzenia. Kluczową rolę odgrywa zatem zapewnienie urządzeniom elektronicznym optymalnych warunków pracy. Dla zagwarantowania właściwej pracy urządzeń sterujących temperatura w szafie sterowniczej nie powinna przekraczać 35°C. Temperatura panująca w szafie nie może być również zbyt niska, gdyż może wtedy dojść do kondensacji wody. 
Dla zapewnienia prawidłowego chłodzenia szafy sterowniczej o pewnych zasadach należy pamiętać już na etapie rozmieszczania podzespołów. Stąd też należy wziąć pod uwagę parametry techniczne urządzeń, szczególnie te, które dotyczą chłodzenia. Chodzi przede wszystkim o kierunek montażu, wymaganą wolną przestrzeń oraz wymagania względem zgodności elektromagnetycznej. Jeżeli urządzenia oddają ciepło, to należy uwzględnić odpowiedni odstęp między nimi. Oferowane na rynku systemy klimatyzacji i wentylacji, które znajdują zastosowanie w procesie chłodzenia przemysłowych szaf sterowniczych, cechuje wiele zalet. Przede wszystkim warto podkreślić zwiększoną powierzchnię filtrowania oraz duży wyświetlacz pozwalający na parametryzowanie urządzenia i informowanie o stanie jego pracy. Na uwagę zasługują funkcje zabezpieczeniowe i alarmowe regulatora. Istotną rolę odgrywa siatka osuszająca nawiewane powietrze i specjalny system pozwalający na łatwy montaż filtra i siatki. Tyle można ogólnie powiedzieć o systemach chłodzenia szaf sterowniczych. Warto przyjrzeć im się nieco bliżej.
 

Sposoby chłodzenia szaf sterowniczych 

Na etapie projektowania szafy sterowniczej, a w szczególności systemu odpowiedzialnego za jej chłodzenie, należy pamiętać, że w tym zakresie do dyspozycji pozostają trzy możliwości: chłodzenie bazujące na obiegu zamkniętym, a także konwekcja swobodna i wymuszona. W przypadku chłodzenia bazującego na obiegu zamkniętym przewidziano dwa osobne obiegi cyrkulacji. Jeden z nich odpowiada za izolowanie powietrza zewnętrznego, chłodząc i rozprowadzając chłodne powietrze po szafie. Z kolei drugi obieg wykorzystuje powietrze zewnętrzne lub wodę w celu usunięcia lub wypuszczenia ciepła. Systemy tego typu znajdują zastosowanie w aplikacjach, gdzie szkodliwe środowisko cechuje się wysoką temperaturą i konieczne jest mycie, a ciężkie cząsteczki stałe lub obecność chemikaliów mogą uszkodzić elementy i urządzenia elektroniczne. W takich miejscach konieczne okazuje się niedopuszczenie powietrza zewnętrznego do obudowy. 
Urządzenia, które bazują na obiegu zamkniętym, to klimatyzatory i wymienniki ciepła. Oferowane na rynku klimatyzatory cechuje wiele zalet. Przede wszystkim na uwagę zasługują wysokie wskaźniki wydajności chłodniczej oraz znaczne oszczędności energii wynikające z redukcji kosztów eksploatacji. Istotną rolę odgrywają tryby oszczędzania energii. Niektóre modele mogą być parametryzowane za pomocą interfejsu USB. Dzięki zastosowaniu dużych odstępów pomiędzy otworami zasysającymi i wylotowymi i długiemu kanałowi powietrznemu zyskuje się bezpieczny przepływ powietrza przez szafę przy jednoczesnym wyeliminowaniu miejsc gromadzących ciepło.
Systemy chłodzenia szaf sterowniczych mogą bazować również na konwekcji swobodnej. W przypadku gdy strata ciepła w aplikacji jest niska, jako system wentylacji wystarczą kratki z filtrem lub żaluzją. Z kolei konwekcja wymuszona znajduje zastosowanie w aplikacjach, które znajdują się w czystym, nieszkodliwym środowisku, gdzie do chłodzenia wystarczy jedynie zastosowanie zewnętrznego powietrza. Uwzględnia się wtedy filtry powietrza i odpowiedni wentylator. Kiedy temperatura otoczenia jest niższa od tej, jaka musi panować w szafie sterowniczej, warto zastosować wentylatory filtrujące. Mają one bowiem za zadanie wtł...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy