Энер­го­эф­фек­тив­ный кон­троль мик­ро­кли­ма­та в мон­таж­ных шка­фах

Lan - - Contents - Ан­на Ко­ма­ро­ва

Из из­ли­ше­ства, за ко­то­рым гна­лись лишь «зе­ле­ные» ком­па­нии, энер­го­эф­фек­тив­ность пре­вра­ти­лась в необ­хо­ди­мость для лю­бых ви­дов де­я­тель­но­сти, где есть по­треб­ность до­бить­ся эко­но­мии без сни­же­ния про­из­во­ди­тель­но­сти, — вви­ду огра­ни­чен­но­сти бюд­же­тов, ком­па­нии стре­мят­ся до­стичь боль­ше­го с мень­ши­ми за­тра­та­ми.

Из из­ли­ше­ства, за ко­то­рым гна­лись лишь «зе­ле­ные» ком­па­нии, энер­го­эф­фек­тив­ность пре­вра­ти­лась в необ­хо­ди­мость для лю­бых ви­дов де­я­тель­но­сти, где есть по­треб­ность до­бить­ся эко­но­мии без сни­же­ния про­из­во­ди­тель­но­сти — вви­ду огра­ни­чен­но­сти бюд­же­тов, ком­па­нии стре­мят­ся до­стичь боль­ше­го с мень­ши­ми за­тра­та­ми.

Ан­на Ко­ма­ро­ва, ме­не­джер по про­дук­ции Outdoor и си­сте­мам кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та ком­па­нии Rittal

Слож­ная чув­стви­тель­ная элек­тро­ни­ка и на­ко­пи­те­ли со­став­ля­ют ос­но­ву мно­же­ства про­мыш­лен­ных ре­ше­ний, и, что­бы за­щи­тить это обо­ру­до­ва­ние от небла­го­при­ят­ных внеш­них воз­дей­ствий, его за­ча­стую раз­ме­ща­ют в мон­таж­ных шка­фах. В за­ви­си­мо­сти от тем­пе­ра­ту­ры и усло­вий окру­жа­ю­щей сре­ды, шка­фы не­об­хо­ди­мо охла­ждать, пре­ду­пре­ждая тем са­мым воз­ник­но­ве­ние от­ка­зов вслед­ствие пе­ре­гре­ва и обес­пе­чи­вая над­ле­жа­щее функ­ци­о­ни­ро­ва­ние обо­ру­до­ва­ния. Со­глас­но дан­ным ис­сле­до­ва­тель­ской ор­га­ни­за­ции Rocky Mountain Institute, за­тра­ты энер­гии, ис­поль­зу­е­мой для обо­гре­ва и охла­жде­ния, мож­но со­кра­тить на 60%. В дан­ной ста­тье опи­сы­ва­ют­ся ме­то­ды охла­жде­ния кор­пу­сов, ко­то­рые по­мо­гут сни­зить энер­го­по­треб­ле­ние и сэко­но­мить де­неж­ные сред­ства.

ЭТАП ПРО­ЕК­ТИ­РО­ВА­НИЯ: КА­КОЕ ОХЛА­ЖДЕ­НИЕ НЕ­ОБ­ХО­ДИ­МО?

Преж­де все­го сле­ду­ет вы­яс­нить, не­об­хо­ди­мо ли охла­жде­ние в каж­дом кон­крет­ном слу­чае, и ес­ли да, то ка­кой мощ­но­сти. Важ­но про­из­ве­сти точ­ную оцен­ку, что­бы не рас­хо­до­вать энер­гию по­на­прас­ну.

Вы­би­рая ре­ше­ние для кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та, нуж­но от­ве­тить на три во­про­са: ка­ко­вы раз­ме­ры шка­фа, сколь­ко теп­ла вы­де­ля­ет­ся обо­ру­до­ва­ни­ем и где бу­дет раз­ме­щать­ся шкаф. При на­ли­чии всех дан­ных рас­че­ты мож­но про­ве­сти как вруч­ную, так и с по­мо­щью про­грамм­но­го обес­пе­че­ния, на­при­мер Rittal Therm. В дан­ной ста­тье рас­смот­рим при­мер, ко­гда рас­чет вы­пол­ня­ет­ся вруч­ную. Пер­вый шаг — вы­бор под­хо­дя­ще­го обо­ру­до­ва­ния, для че­го мож­но вос­поль­зо­вать­ся диа­грам­мой, при­ве­ден­ной на рис. 1.

Что­бы пра­виль­но рас­счи­тать ком­по­нен­ты, не­об­хо­ди­мо знать пло­щадь по­верх­но­сти (раз­ме­ры) шка­фа, тем­пе­ра­ту­ру окру­жа­ю­щей сре­ды и теп­ло­вы­де­ле­ние уста­нов­лен­но­го в шка­фу обо­ру­до­ва­ния.

Ка­кое от­но­ше­ние пло­щадь по­верх­но­сти име­ет к кон­тро­лю мик­ро­кли­ма­та? Без за­трат до­пол­ни­тель­ной энер­гии теп­ло пе­ре­да­ет­ся толь­ко в од­ном на­прав­ле­нии — из го­ря­чей об­ла­сти в хо­лод­ную. При­ме­ром мо­жет слу­жить чаш­ка ко­фе, осты­ва­ю­щая че­рез несколь­ко ми­нут по­сле то­го, как ее по­ста­вят на стол: теп­ло по­ки­да­ет чаш­ку и рас­се­и­ва­ет­ся в бо­лее хо­лод­ном по­ме­ще­нии. В слу­чае кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та не­об­хо­ди­мо опре­де­лить, как бу­дет пе­ре­ме­щать­ся те­п­лый воз­дух: из окру­жа­ю­щей сре­ды внутрь шка­фа или на­обо­рот. Про­цесс пе­ре­да­чи теп­ла про­ис­хо­дит че­рез стен­ки, кры­шу и ос­но­ва­ние.

Пло­щадь по­верх­но­сти, ко­то­рую мож­но рас­счи­тать пу­тем сло­же­ния пло­ща­дей всех че­ты­рех сте­нок шка­фа, не все­гда яв­ля­ет­ся по­верх­но­стью теп­ло­об­ме­на. На­при­мер, при уста­нов­ке шка­фа у сте­ны, на­гре­ет­ся сте­на, раз­ность тем­пе­ра­тур бу­дет неве­ли­ка, а зна­чит, вы­ход теп­ла из шка­фа бу­дет за­мед­лен или невоз­мо­жен, по­сколь­ку при от­сут­ствии раз­но­сти тем­пе­ра­тур теп­ло­во­го по­то­ка не бу­дет. По этой при­чине меж­ду­на­род­ные ор­га­ни­за­ции при­ня­ли ре­ше­ние (DIN 57 660 часть 50 и VDE 660 часть 500) скор­рек­ти­ро­вать по­верх­ность шка­фа для вы­пол­не­ния рас­че­та (см. рис. 2).

Теп­ло­вы­де­ле­ние

Зная эф­фек­тив­ную пло­щадь по­верх­но­сти шка­фа, мож­но рас­счи­тать теп­ло­вы­де­ле­ние в нем на ос­но­ва­нии раз­ни­цы меж­ду внеш­ней и внут­рен­ней тем­пе­ра­ту­рой

(для уже уста­нов­лен­ной си­сте­мы) ли­бо пу­тем сум­ми­ро­ва­ния дан­ных по теп­ло­вы­де­ле­нию от­дель­ных ком­по­нен­тов, ука­зан­ных в тех­ни­че­ской до­ку­мен­та­ции (при ком­по­нов­ке но­вой си­сте­мы).

Теп­ло­вой рас­чет для уже уста­нов­лен­ной си­сте­мы

Q =Q –AkΔT

v где Qe

— теп­ло­вы­де­ле­ние обо­ру­до­ва­ния

v в шка­фу (Вт); A — эф­фек­тив­ная по­верх­ность теп­ло­об­ме­на (м2); k = 5,5 Вт/м2K (для ли­сто­вой ста­ли, для дру­гих ма­те­ри­а­лов зна­че­ния иные), ΔT = (Ti – Tu) — раз­ность тем­пе­ра­ту­ры сна­ру­жи и внут­ри шка­фа.

Ес­ли рас­че­ты по­ка­жут, что ну­жен кон­троль мик­ро­кли­ма­та, то не­об­хо­ди­мо вы­брать под­хо­дя­щее ре­ше­ние. В за­ви­си­мо­сти от тре­бо­ва­ний воз­мож­ны раз­ные ва­ри­ан­ты: филь­тру­ю­щие вен­ти­ля­то­ры, воз­ду­хо-воз­душ­ные теп­ло­об­мен­ни­ки, хо­ло­диль­ные аг­ре­га­ты или воз­ду­хо-во­дя­ные теп­ло­об­мен­ни­ки. Каж­дое ре­ше­ние име­ет свои пре­иму­ще­ства. Филь­тру­ю­щие вен­ти­ля­то­ры и воз­ду­хо-воз­душ­ные теп­ло­об­мен­ни­ки по­треб­ля­ют мень­ше энер­гии, но тем­пе­ра­ту­ра окру­жа­ю­щей сре­ды долж­на быть ни­же, чем тем­пе­ра­ту­ра внут­ри шка­фа. Ес­ли сна­ру­жи теп­лее, чем до­пу­сти­мо, по­на­до­бит­ся хо­ло­диль­ный аг­ре­гат или воз­ду­хо-во­дя­ной теп­ло­об­мен­ник.

Пра­виль­ный вы­бор устрой­ства очень ва­жен для обес­пе­че­ния энер­го­эф­фек­тив­но­сти, но и дру­гие фак­то­ры (его рас­по­ло­же­ние на кор­пу­се и от­но­си­тель­но внеш­ней сре­ды, об­щее об­слу­жи­ва­ние) мо­гут ока­зать зна­чи­тель­ное вли­я­ние на сте­пень эф­фек­тив­но­сти.

ЭТАП МОНТАЖА:

УСТА­НОВ­КА КОМ­ПО­НЕН­ТОВ ВНУТ­РИ И СНА­РУ­ЖИ ШКА­ФА

При мон­та­же ком­по­нен­тов (в том чис­ле для кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та) сна­ру­жи или внут­ри шка­фа не­об­хо­ди­мо преду­смот­реть до­ста­точ­но ме­ста для обес­пе­че­ния эф­фек­тив­ной ра­бо­ты.

Ка­бе­ли, за­бы­тый в шка­фу тех­ни­че­ский спра­воч­ник, зап­ча­сти и дру­гие пред­ме­ты мо­гут бло­ки­ро­вать по­ток воз­ду­ха, что сни­зит эф­фек­тив­ность охла­жде­ния ком­по­нен­тов. В ре­зуль­та­те срок их служ­бы со­кра­тит­ся, а ве­ро­ят­ность от­ка­зов по при­чине пе­ре­гре­ва уве­ли­чит­ся. Крайне важ­но преду­смот­реть до­ста­точ­ное про­стран­ство для цир­ку­ля­ции воз­ду­ха, убрав все пре­пят­ствия.

Кро­ме то­го, эф­фек­тив­ность сни­жа­ет­ся и от нехват­ки сво­бод­но­го ме­ста ря­дом с си­сте­ма­ми кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та. В об­щем слу­чае ком­по­нен­ты, ко­то­рые уста­нав­ли­ва­ют­ся внут­ри шка­фа, долж­ны рас­по­ла­гать­ся не бли­же 200 мм от ме­ста за­бо­ра воз­ду­ха, ге­не­ри­ру­е­мо­го си­сте­мой кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та, а по­ток воз­ду­ха, со­зда­ва­е­мый вен­ти­ля­то­ра­ми этих ком­по­нен­тов, не дол­жен быть на­прав­лен на­встре­чу воз­душ­но­му по­то­ку, ис­хо­дя­ще­му от бло­ка охла­жде­ния. За пре­де­ла­ми шка­фа оп­ти­маль­ным яв­ля­ет­ся рас­сто­я­ние не ме­нее 200–400 мм меж­ду устрой­ством кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та и ря­дом на­хо­дя­щи­ми­ся объ­ек­та­ми.

Пра­виль­ный мон­таж си­стем кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та в шка­фу по­вы­ша­ет эф­фек­тив­ность ра­бо­ты обо­ру­до­ва­ния.

Вы­би­рая ре­ше­ние для кон­тро­ля мик­ро­кли­ма­та, нуж­но от­ве­тить на три во­про­са: ка­ко­вы раз­ме­ры шка­фа, сколь­ко теп­ла вы­де­ля­ет­ся обо­ру­до­ва­ни­ем и где бу­дет раз­ме­щать­ся шкаф.

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.