機柜溫控產(chǎn)品的設(shè)計選型

在機柜設(shè)計過程中，通?？紤]以下幾點：
1）電池柜和主設(shè)備箱體通常采用分體式或電池內(nèi)置式結(jié)構(gòu)
2）電池柜通常采用自然通風(fēng)設(shè)計，不要忘記在百業(yè)窗口加防塵網(wǎng)，慮網(wǎng)，防護等級較主設(shè)備箱體較低。
3）主設(shè)備箱體防護等級較高，設(shè)計時要充分考慮機柜的密封性。

以下為采用各種方式的優(yōu)缺點：
1）風(fēng)扇（過濾風(fēng)扇）特別適用于經(jīng)濟的排出高熱負載。只有在柜內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度時，使用風(fēng)扇（過濾風(fēng)扇）才是有效的。
　　因為熱空氣比冷空氣輕，柜內(nèi)空氣流向應(yīng)當(dāng)是由下往上，因此，通常情況下，應(yīng)在柜體的前門或者側(cè)壁板的下方作為進氣口，上方作為排氣口。
　　如果工作現(xiàn)場的環(huán)境比較理想，沒有粉塵、油霧、水汽等影響柜內(nèi)的各元器件正常工作的，可采用進氣口裝風(fēng)扇（軸流風(fēng)機），排氣口有可能的話加裝一裝飾板，進氣口為了安全和美觀，可以在外面加裝一風(fēng)機裝飾板。
　　如果工作現(xiàn)場的環(huán)境不理想，含有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內(nèi)的各元器件正常工作的，那就應(yīng)該在進氣口選用過濾風(fēng)扇，在排氣口選用過濾柵，以防止粉塵、油霧、水汽等進入電氣控制柜內(nèi)。現(xiàn)在國內(nèi)外有不少廠家都有成熟的產(chǎn)品供應(yīng)，安裝簡單方便，而且可以很方便地更換其中的過濾墊。過濾墊一般分為無紡纖維過濾墊和細過濾墊，其中無紡纖維過濾墊用于防止10微米以上的灰塵顆粒，細過濾墊用于防止10微米以下的灰塵顆粒。但是選用過濾風(fēng)扇時，柜內(nèi)外的空氣是沒有隔絕的，仍然有可能因為灰塵、水汽、腐蝕性氣體的進入而損壞元器件及影響元器件正常工作。
　　風(fēng)扇（過濾風(fēng)扇）的選型可以根據(jù)柜內(nèi)溫度與環(huán)境溫度的差值以及柜內(nèi)熱損耗在風(fēng)扇的特性曲線表中選取。 CAD/CAM/CAE綜合資訊網(wǎng)站論壇3C#` H a d$C 風(fēng)扇（過濾風(fēng)扇）是使用最普遍的方法。

二． 空調(diào)：
　　 風(fēng)扇適用于柜內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度，但是當(dāng)環(huán)境溫度高于柜內(nèi)溫度或者環(huán)境溫度高于  柜內(nèi)要求的溫度（一般為35℃）時，那就應(yīng)該考慮使用工業(yè)空調(diào)器了。還有當(dāng)柜內(nèi)外空氣循環(huán)要求隔絕時，也應(yīng)該考慮使用工業(yè)空調(diào)器。
　　空調(diào)采用壓縮機制冷原理進行強力制冷，實現(xiàn)對電氣控制柜內(nèi)部溫度的恒溫控制，由于柜內(nèi)外空氣循環(huán)相互隔絕，故可以有效地防止有害、潮濕的氣體及粉塵進入柜內(nèi)。
　　空調(diào)按照其安裝方式，一般可以分為：壁掛式（側(cè)裝式、嵌入式及柜內(nèi)架裝式）和頂裝式。
　　空調(diào)的選型也是根據(jù)柜內(nèi)溫度與環(huán)境溫度的差值以及柜內(nèi)熱損耗，從而確定空調(diào)所需要的制冷量來選取的，現(xiàn)在一般都是以下經(jīng)驗公式來選取的。
其計算如下：QE=QV-KXAXΔT
式中：
QE----總的制冷量（W）；
QV----柜內(nèi)元器件總的熱損耗（W）；
K ----熱傳導(dǎo)系數(shù)（W/m2K），其值根據(jù)柜體材料不同而不同，一般來說，鋼板為5.5，鋁板為11，塑料為0.3;
A ----柜體實際散熱面積（m2）,柜體的安裝方式對柜體的散熱有較大影響，威圖提供了如下幾種典型安裝方式的散熱面積的計算：（寬=柜體寬，高=柜體高，深=柜體深）

·	單個柜體，四周有空：A=1.8X高X（寬+深）+1.4X寬X深
·	單個柜體，用于壁裝：A=1.4X寬X（高+深）+1.8X深X高
·	起始或終端柜體，四周有空：A=1.4X寬X（高+深）+1.8X寬X高
·	起始或終端柜體，用于壁裝：A=1.4X高X（寬+深）+1.4X寬X深
·	位于中間的柜體，四周有空：A=1.8X寬X高+1.4X寬X深+深X高
·	位于中間的柜體，用于壁裝：A=1.4X寬X（高+深）+深X高
·	位于中間的柜體，用于壁裝，頂部覆蓋：A=1.4X寬X高+0.7X寬X深+深X高 ΔT ----柜體內(nèi)外的溫差，柜體內(nèi)部的溫度（一般為35℃）減去柜體外面的溫度（即工作現(xiàn)場的環(huán)境溫度）。

空調(diào)安裝時應(yīng)該注意以下幾點：

·	電氣控制柜必須密封；
·	頂裝空調(diào)器不能將電氣控制柜的頂板壓彎，必要時應(yīng)加強頂板；
·	一定要注意冷凝水的排出，在安裝結(jié)束后應(yīng)該將冷凝管插入導(dǎo)出孔，防止冷凝水流入柜體內(nèi)?，F(xiàn)在已經(jīng)有生產(chǎn)廠家生產(chǎn)無冷凝水排出的空調(diào)（冷凝水迅速汽化）。
·	應(yīng)該加裝門開關(guān)，在門打開時應(yīng)切斷空調(diào)裝置，避免在柜內(nèi)產(chǎn)生凝露，同時在門關(guān)上5分鐘之后才能再次接通空調(diào)裝置；
·	保持柜內(nèi)空氣回路的暢通，在進風(fēng)口及出風(fēng)口避免受阻。 隨著空調(diào)技術(shù)的日益成熟，愈來愈多的用戶都提出電氣控制柜加裝空調(diào)的要求，現(xiàn)在國內(nèi)外已有不少廠家生產(chǎn)各種規(guī)格的壁掛式和頂裝式空調(diào)，最大制冷量可達4000多瓦，可以滿足各種用戶的要求。另外為了滿足戶外型電氣控制柜散熱和通風(fēng)的需要，有的生產(chǎn)廠家還生產(chǎn)戶外型空調(diào)器。

三．熱交換器：
　　當(dāng)柜內(nèi)外空氣循環(huán)要求隔絕時，還可以考慮使用熱交換器。
　　熱交換器按照其冷卻介質(zhì)，一般可以分為：空氣/空氣熱交換器（冷卻介質(zhì)為空氣）、空氣/水熱交換器（冷卻介質(zhì)為水）。它們按安裝方式，均可分為：壁掛式和頂裝式。
　　空氣/空氣熱交換器有兩個相互隔離的空氣流動空間，一個與電氣控制柜相通，另一個與外部空間相通，柜內(nèi)的熱空氣被吸入熱交換器內(nèi)，熱空氣的熱量通過散熱片由熱管傳到熱交換器的另一端，然后通過外部空氣的流動將熱量排到大氣中。使用這種熱交換器的前提條件是環(huán)境溫度必須低于柜內(nèi)溫度。
　　空氣/水熱交換器，其工作原理與空氣/空氣熱交換器是一樣的，只是冷卻介質(zhì)是水，其優(yōu)點是專門用于多塵、多油及高熱負載的地方。可以通過調(diào)節(jié)進口水溫度和流量來改變熱交換器的功率。但是，必須要有水源。
熱交換器的選型與風(fēng)扇及空調(diào)的選型是相似的。

四．其他：
　　如果工作現(xiàn)場的環(huán)境比較理想，柜中發(fā)熱元器件很少，其發(fā)熱量完全可以通過柜體自身的散熱解決時，可以不考慮散熱措施。
　　當(dāng)環(huán)境溫度比較高，或者因為其他原因，不適合于采用以上散熱方法時，可能需要建立一個電氣控制室，用來放置電氣控制柜。電氣控制室可以建立在遠離現(xiàn)場的地方，這樣就不受現(xiàn)場的影響，但是就增加了電纜鋪設(shè)、土建施工、空調(diào)安裝等費用，而且對于需要經(jīng)常操作時，這樣也很不方便；也可以建立在現(xiàn)場，可能會受現(xiàn)場的影響，但是可以節(jié)省大量的電纜鋪設(shè)的費用，只需土建施工及空調(diào)安裝的費用，操作方便。最簡便的辦法就是用鋁合金等在現(xiàn)場建一個電氣控制室，這樣可以基本消除現(xiàn)場對電氣控制柜的影響，我認為這是一個簡單易行的辦法。
一、風(fēng)扇冷卻：
　　風(fēng)扇冷卻是通過加強空氣對流來實現(xiàn)降溫，這種方法的優(yōu)點是投入少、運行成本也很低，但是缺點尤其突出，因為在空氣對流的時候。外界空氣中的粉塵、油污、腐蝕性物質(zhì)也隨著空氣進入控制柜，在靜電的作用下吸附在電子元件上，積少成多，在不同的工作環(huán)境下，有時候會腐蝕電路板，有的時候過厚的灰塵在潮濕后可以導(dǎo)電會造成短路、燒毀等事故。在國內(nèi)甚至有這樣的用戶，在風(fēng)扇冷卻效果不好的情況下，無可奈何，以至于打開機箱，用風(fēng)扇直接對著電子元件吹風(fēng)，這樣的后果就是灰塵積壓更加嚴(yán)重，而且在工作環(huán)境溫度很高的情況下，根本沒有起到冷卻的效果。
二、空調(diào)冷卻分為兩類：外部冷卻和內(nèi)部冷卻。
1、空調(diào)外部冷卻主要指的是空調(diào)機房，把控制柜放置在空調(diào)房內(nèi)，這種冷卻的方法有一定可行性，但是不足也 是很多。
① 外部冷卻不能深入冷卻機箱內(nèi)部，重要元氣件的冷卻得不到保證
② 機房空調(diào)的投資非常大，運行成本很高，而且體積非常大，安裝起來不方便
③ 機房空調(diào)使用的時候，會出現(xiàn)房間中，熱空氣上升，冷空氣下降的現(xiàn)象，這樣控制柜上部的元件冷卻效果就不好。
④ 機房空調(diào)在工作的時候會產(chǎn)生大量的冷凝水，不容易排放
2、空調(diào)內(nèi)部冷卻是通過在控制柜內(nèi)部安裝小型空調(diào)來實現(xiàn)有效冷卻。這種冷卻的方法效果比較顯著，同樣也有許多客觀存在的問題。
①機柜空調(diào)的體積比較大，運行成本很高，安裝起來非常復(fù)雜。
②機柜空調(diào)在使用的時候也會產(chǎn)生冷凝水，排放很不方便，會給機箱內(nèi)部電子元件帶來危險。
③機柜空調(diào)在使用的時候會有振動，而控制柜內(nèi)的元件一般都比較精密，一旦由于空調(diào)的震動使元件出現(xiàn)松動，不光是控制柜內(nèi)元件受損，甚至?xí)绊懙秸麠l生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)。
④機柜空調(diào)一般安裝在控制柜的一側(cè)，這樣另外一側(cè)的元件有可能得不到有效冷卻。
⑤機柜空調(diào)受環(huán)境影響比較大，過濾網(wǎng)要經(jīng)常的清洗，需要不定期的檢修，增加了維護成本，而且如果現(xiàn)場有　防爆要求，那空調(diào)的價格就更加昂貴。