Конструкция рассеивания тепла распределительной коробки

Проектирование теплоотвода распределительной коробки представляет собой систематический проект. Основная цель — контролировать внутреннюю температуру в разумном диапазоне, обычно менее или равном 40 градусам, чтобы обеспечить безопасность и срок службы оборудования.

Основные принципы проектирования
Оптимизация планировки зонирования: это первый шаг в проектировании рассеивания тепла. Компоненты, выделяющие -тепло-, такие как инверторы и трансформаторы, следует размещать в верхней средней части шкафа для отвода тепла; Компоненты, выделяющие мало-тепла-, такие как реле и приборы, следует размещать в нижней средней части, чтобы избежать накопления тепла. Между компонентами, выделяющими сильное-тепло-, следует соблюдать зазор не менее 50 мм.
Конструкция воздушного потока. Предпочтителен канал воздушного потока «снизу-вход, верх{1}}выход». Воздухозаборники, которые могут быть оснащены фильтрами, должны располагаться внизу шкафа, а вытяжные – вверху для создания плавной конвекции. Для принудительного воздушного охлаждения воздухозаборники и выпускные отверстия должны быть расположены в шахматном порядке, а также необходимо добавить дефлекторы, чтобы равномерно направлять поток воздуха по компонентам во избежание коротких замыканий. В то же время кабели внутри шкафа должны быть правильно проложены во избежание блокировки каналов воздушного потока.

Шаг 1: Анализ источника тепла и расчет тепла
Это основа всех конструкций отвода тепла. Перед проектированием необходимо точно рассчитать общее количество тепла, выделяемого всеми компонентами внутри шкафа.

Основные источники тепла: автоматические выключатели, контакторы, преобразователи частоты, ПЛК и другие компоненты распределительной коробки выделяют тепло во время работы из-за потерь на сопротивление и потерь в железе.

Типичное значение тепловыделения: автоматический выключатель в литом корпусе на 100 А: примерно 5–8 Вт; Преобразователь частоты 5,5 кВт: примерно 100–150 Вт; ПЛК: примерно 5-12 Вт

Шаг 2: Выбор метода охлаждения
На основе таких факторов, как общее тепловыделение, рабочая среда и степень защиты IP, выберите одно или несколько комбинированных решений для охлаждения.

Охлаждение с естественной конвекцией: используется принцип подъема горячего воздуха, создавая циркуляцию воздушного потока «снизу-внутрь-наружу» через вентиляционные отверстия шкафа. Подходит для более низкого тепловыделения, например<500W, or cost-sensitive scenarios.

Вентилятор принудительного воздушного охлаждения: устанавливается вентилятор для принудительного потока воздуха и активного удаления горячего воздуха. Подходит для среднего тепловыделения, например 500–2000 Вт, или для сценариев с более высокими требованиями к рассеиванию тепла.

Тепловые трубы/теплообменники: используются тепловые трубки или пластинчатые теплообменники для отвода внутреннего тепла наружу без прямого обмена воздуха между внутренним и внешним пространством. Подходит для чистых помещений со строгими требованиями к контролю за пылью и влажностью, а также для влажных наружных помещений.

Промышленное кондиционирование воздуха/жидкостное охлаждение: активно охлаждает шкаф за счет компрессорного охлаждения или циркуляции жидкости. Подходит для сценариев с чрезвычайно высоким выделением тепла или высокими требованиями к точности контроля температуры, например для центров обработки данных и инверторных шкафов высокой-мощности.

Шаг 3: Проектирование структурной компоновки

Зональная компоновка: Сосредоточьте компоненты, выделяющие -тепло-, в верхней части шкафа, используя «эффект дымохода» для ускорения рассеивания тепла. Компоненты, выделяющие мало-тепла-, следует размещать в нижней части. Между компонентами, выделяющими -тепло-, должен сохраняться зазор не менее 50 мм.

Стандартизированная прокладка кабелей. Кабели должны быть аккуратно сложены в пучки, избегая основных каналов воздушного потока, чтобы не препятствовать циркуляции воздуха.

Меры предосторожности

Слепое увеличение размера вентилятора. Для распределительных шкафов с низким тепловыделением добавление вентиляторов может оказаться контрпродуктивным, поскольку приведет к образованию пыли и увеличению риска неисправности.

Игнорирование обслуживания пылезащитных экранов. Засоренные пылезащитные экраны серьезно снижают эффективность охлаждения вентилятора и требуют регулярной чистки.

Жертвовать рассеянием тепла ради защиты. Наружные шкафы с высоким уровнем -защиты- (IP) не могут быть полностью герметизированы без каких-либо активных мер по охлаждению.

Игнорирование температуры окружающей среды. В суровых условиях, таких как цеха с высокими-температурами, необходимо использовать высоко-термостойкие компоненты рассеивания тепла или повышенную охлаждающую способность.

Установка и обслуживание: Шкаф следует устанавливать на расстоянии не менее 10 см от стены, чтобы обеспечить приток воздуха. Рекомендуется ежеквартальная очистка и техническое обслуживание от пыли.