Зачем нужен вентилятор?

Теория зачем нужен отвод тепла из распределительного шкафа , а следовательно использование модульного вентилятора?

Кроме негативных внешних воздействий как:

— содержание масла

— влаги и пыли в воздухе

— тепло является наиболее  опасным для  микроэлектроники и электронных компонентов в шкафу.

В расчете на отдельный компонент, тепловыделение электроники в последние годы стало значительно ниже.

Однако одновременно с этим значительно выросла  плотность оборудования в шкафах, что привело к повышению тепловыделения в шкафу на 50-60%.

С появлением микроэлектроники и новых электронных компонентов изменились требования к конструкции распределительного шкафа, а также требования по отводу тепла из шкафов и корпусов с электроникой.

Самой распространенной причиной выхода их строя электронных компонентов является повышенная температура о. Срок службы элементов электроники  уменьшается, а вероятность выхода из строя увеличивается ВДВОЕ, при повышение температуры на 10 K относительно максимально допустимой температуры эксплуатации

Таблица Аррениуса .

-Аррениуса-отношению-сроку-службы-от-температуры Зачем нужен вентилятор?

Бесперебойная работа производственных установок очень сильно зависит от того, каким образом отводится тепло из шкафов, в которых установлены их электрические и электронные компоненты.

В случае открытого шкафа выделяемое тепло отводится за пределы шкафа потоком воздуха, то есть за счет теплопроводности.

Если шкаф должен быть закрытым, то отвод тепла возможен только через стенки или специальные технологические отверстия шкафа, т. е. путем конвекции.

Максимальная температура внутри шкафа (Ti) должна быть выбрана в зависимости от установленных в шкаф электрических или электронных компонентов.

Согласно МЭК 60 204-1 «Безопасность машин» электрооборудование машин должно работать при указанной температуре воздуха.

Минимальным требованием является бесперебойная работа при температурах воздуха от +5°C и +40°C.

Для рекомендуемой температуры внутри шкафа было выбрано среднее значение в +35°C. Внутренняя температура является основой для всех расчетов необходимых систем контроля микроклимата в шкафу Помимо описанных ранее физических величин, должна быть определена поверхность шкафа в зависимости от способа установки.

Соответствующие сведения в зависимости от способа установки описаны в DIN VDE 0660 часть 500/ МЭК 890

-поверхность-шкафа-м2-VDE-0660-часть-507 Зачем нужен вентилятор?

Соответствующие сведения в зависимости от способа установки описаны в DIN VDE 0660 часть 500/ МЭК 890

Способ установки корпуса согласно МЭК 60 890

A = эффективная поверхность шкафа [м2]

Ш= ширина шкафа [м] В = высота шкафа [м]

Г = глубина шкафа [м]

-установки-корпуса-согласно-МЭК-60-890-700x401 Зачем нужен вентилятор?

Какая тепловая мощность будет излучаться в окружающую среду, или поглощаться из окружающей среды, зависит от способа установки шкафа.

Свободно стоящий шкаф может отдавать большее количества тепла в окружающую среду (при положительной разности между внутренней и наружной температурой, Ti > Tu), чем шкаф, встроенный в нишу или интегрированный в конструкцию машины.

Возможность отвода тепловыделения (Qv) за пределы шкафа через стенки с помощью конвекции зависит от температуры окружающей среды (Tu) и максимально допустимой температуры внутри шкафа (Ti).

Максимальное повышение температуры в шкафу относительно окружающей среды можно рассчитать по формуле: (Ti – Tu) = Qv k · A

При этом k – это коэффициент теплопередачи (у листовой стали k = 5,5 Вт/м2 K), а A (м2) – это площадь поверхности шкафа, которая определяется согласно DIN 57 660 часть 500.

Пример расчета: Тепловыделение оборудования в шкафу Qv = 400 Вт

Поверхность шкафа (Ш x В x Г = 600 x 2000 x 600 мм)

A = 5,16 м²; Tu = 22°C (Ti – Tu) = 400 >(22 – 14) = 8°K 5,5 · 5,16

Результат: Температура внутри шкафа (Ti) при тепловыделении 400 Вт и площади поверхности 5,16 м² увеличится до пр. +30°C при температуре окружающей среды +22°C