Чтобы шкаф автоматики не перегревался, нужно отводить из него тепло, которое выделяют ПЛК, блоки питания и частотные преобразователи. Для этого применяют принудительную вентиляцию с фильтрующими решётками. Вентиляторами управляет термостат: он включает их только при превышении заданной температуры. Если снаружи жарче, чем допустимо внутри, обычная вентиляция уже не справится, и тогда ставят теплообменник или шкафной кондиционер. Параллельно стоит контролировать влажность, потому что охлаждённый корпус ночью легко собирает конденсат.
- Почему перегрев и влажность одинаково опасны
- Как рассчитать производительность вентилятора
- Что делать, если вентиляции не хватает
- Как настроить термостат и обогрев
- Вопросы и ответы
- Можно ли просто просверлить отверстия в шкафу вместо вентилятора?
- Зачем нужен обогреватель, если шкаф стоит в тёплом цехе?
- Как часто менять фильтры вентилятора?
Почему перегрев и влажность одинаково опасны
Электроника в закрытом корпусе греется заметно сильнее, чем на открытой панели. Тепловыделение частотника или источника питания остаётся внутри оболочки, особенно при степени защиты IP54 и выше. Для электролитических конденсаторов есть грубое эмпирическое правило: каждые +10 °C сверх номинала сокращают ресурс примерно вдвое. Расчётом это правило не является, но порядок величин оно показывает верно.
У влажности другой механизм вреда. Днём воздух в шкафу тёплый, ночью корпус остывает, и как только температура опускается ниже точки росы, на клеммах и платах выпадает конденсат. Начинаются окисление контактов, токи утечки, ложные срабатывания дискретных входов. Поэтому управлять микроклиматом приходится в обе стороны: летом отводить тепло, а в межсезонье и зимой немного подогревать.
Как рассчитать производительность вентилятора
Для оценки обычно берут упрощённую формулу: V = 3,1 × P / ΔT. Здесь V обозначает расход воздуха в м³/ч, P означает суммарные тепловые потери оборудования в ваттах, а ΔT показывает допустимую разницу между температурой внутри шкафа и снаружи в кельвинах. Коэффициент 3,1 подходит для высоты до 100 м над уровнем моря, на большей высоте его увеличивают.
| Тепловые потери, Вт | Допустимый ΔT, K | Расчётный расход, м³/ч |
|---|---|---|
| 150 | 10 | ≈47 |
| 300 | 10 | ≈93 |
| 300 | 5 | ≈186 |
| 600 | 10 | ≈186 |
По паспорту вентилятор выбирают с запасом. Фильтрующий мат и выпускная решётка снижают реальный расход по сравнению со свободным потоком, а по мере загрязнения фильтра потери растут. Приточный вентилятор с фильтром ставят внизу, выпускную решётку размещают вверху на противоположной стенке. Так поток идёт снизу вверх, вместе с естественной конвекцией. Для решёток имеет смысл выбирать ударопрочный ABS с классом горючести UL94 V0: такой пластик не поддерживает горение и выдерживает механические нагрузки на производственных объектах.
Что делать, если вентиляции не хватает
Вентиляция может охладить шкаф только до температуры окружающего воздуха, ниже не получится. В цехе с плюс сорока градусами или в уличном шкафу под солнцем она не обеспечит нужные +35 °C внутри. В таких случаях выбирают одно из двух:
- теплообменник «воздух-воздух»: внутренний и наружный контуры разделены, поэтому шкаф остаётся герметичным и пыль внутрь не попадает, но охладить ниже температуры снаружи он тоже не может;
- шкафной кондиционер: снижает температуру ниже окружающей и попутно осушает воздух, однако стоит дороже и требует обслуживания.
Какое именно охлаждение для распределительного шкафа подойдёт, зависит от тепловых потерь, температуры в помещении и запылённости. Подробнее о вариантах можно узнать на сайте охлаждение для распределительного шкафа.
Как настроить термостат и обогрев
Если вентилятор крутится постоянно, фильтр быстро забивается, а подшипники изнашиваются. Удобнее управлять им через термостат с нормально разомкнутым контактом, который замыкается при нагреве. Обогреватель подключают к термостату с нормально замкнутым контактом, и тот размыкается при достижении уставки. Часто оба контура объединяют в одном сдвоенном приборе, а к ним добавляют гигростат. Ниже приведены типичные уставки. Это ориентир, а не норма, и сверять его нужно с допустимыми температурами конкретного оборудования:
| Устройство | Типичная уставка (ориентир) |
|---|---|
| Термостат вентилятора | +30…+35 °C |
| Термостат обогревателя | +5…+10 °C |
| Гигростат обогревателя | 60–65 % отн. влажности |
Мощность панельного обогревателя подбирают по площади корпуса и минимальной температуре снаружи. В отапливаемом помещении его роль скорее противоконденсатная, чем греющая. Датчик термостата ставят в верхней части шкафа, но не прямо над нагревательным элементом. Как правильно подобрать и установить термостат для шкафа автоматики, рассказано в разделе о микроклимате: термостат для шкафа автоматики.
Вопросы и ответы
Можно ли просто просверлить отверстия в шкафу вместо вентилятора?
Это допустимо только при малом тепловыделении и в чистом сухом помещении. Отверстия снижают степень защиты IP, и через них внутрь попадают пыль, влага и насекомые.
Зачем нужен обогреватель, если шкаф стоит в тёплом цехе?
Обогреватель нужен прежде всего против конденсата, который появляется при перепадах температуры, например после остановки оборудования на выходные. Если в помещении стабильно тепло и сухо, его иногда не ставят.
Как часто менять фильтры вентилятора?
Единого срока нет, всё зависит от запылённости. На практике фильтры осматривают раз в 1–3 месяца и меняют, когда мат заметно потемнел или расход воздуха упал.
