Тепловой режим шкафа управления: расчёт и охлаждение

Шкаф управления собирают по электрической схеме, а отказывает он по тепловой. Перегрев сокращает срок службы электроники в разы: каждые лишние десять градусов примерно вдвое ускоряют старение компонентов.

Откуда берётся тепло

Каждое устройство рассеивает часть проходящей мощности. Ориентировочные доли, от которых считают при отсутствии точных данных:

Точные значения есть в документации на каждое изделие — при серьёзном расчёте берут их, а не оценки.

Как считается баланс

1. Сложите тепловыделение всех компонентов внутри шкафа.
2. Определите площадь поверхности, через которую идёт естественный теплообмен, — стенки у стены и в ряду не считаются.
3. Оцените отвод через корпус: примерно 5,5 Вт на квадратный метр на каждый градус разницы температур.
4. Задайте допустимую температуру внутри — обычно её ограничивает самый чувствительный компонент.
5. Разница между выделением и естественным отводом и есть мощность, которую должна снять система охлаждения.

Чем охлаждать

• Вентиляция с фильтром. Дёшево и просто, но температура внутри не опустится ниже наружной, а фильтр требует обслуживания.
• Теплообменник воздух-воздух. Разделяет внутренний и наружный контуры, подходит для запылённых цехов.
• Кондиционер. Единственный вариант, когда внутри нужно держать температуру ниже цеховой.
• Обогрев. Для уличных шкафов не менее важен: конденсат при запуске холодного оборудования выводит электронику из строя.

Комплектующие для шкафов — в разделе комплектующих для распределительных шкафов.

Компоновка влияет не меньше

Горячее наверх. Приводы и блоки питания ставят выше, чтобы их тепло не поднималось через остальную аппаратуру.

Зазоры. Производители указывают минимальные расстояния вокруг привода; их сокращение сводит на нет собственное охлаждение устройства.

Направление потока. Вход воздуха внизу, выход вверху; вентилятор и решётка на одной стенке дают короткое замыкание потока.

Разделение цепей. Силовая часть и слаботочная разносятся не только из-за наводок, но и чтобы тепло силовой части не грело контроллер.

Что проверить после сборки

1. Измерьте температуру в верхней зоне шкафа под полной нагрузкой, а не на холостом ходу.
2. Проверьте летний режим: расчёт делается по максимальной температуре цеха, а не по средней.
3. Убедитесь, что фильтры доступны для замены без разборки шкафа.
4. Заложите в регламент периодическую чистку — забитый фильтр превращает вентиляцию в термос.

Частые вопросы

Можно ли просто поставить вентилятор побольше? Только если наружный воздух холоднее требуемой внутренней температуры и достаточно чист.

Нужен ли расчёт для небольшого шкафа? Да: в малом объёме компоненты стоят плотно, и перегрев наступает быстрее.

Что делать, если шкаф стоит на солнце? Учитывать солнечный нагрев как дополнительный источник тепла и ставить козырёк.

Помогает ли открытая дверь? Это нарушение степени защиты и прямой путь пыли к аппаратуре — временная мера, не решение.

Расчёт под ваш шкаф

Пришлите состав аппаратуры, габариты шкафа и условия установки на prom@tkasiatorg.ru. Посчитаем баланс, подберём вентиляцию или кондиционер и предложим компоновку.

Смотрите также разделы распределительного оборудования и электропитания.

Читайте также

• Реле в шкафу управления: промежуточные, тепловые, безопасности
• Контактор или пускатель: что ставить в схему управления двигателем
• Особенности систем управления для разных отраслей промышленности
• Тепловое реле: подбор, настройка и типовые ошибки