Sähkökaappien jäähdytysmenetelmät: tuulettimen, lämmönvaihtimen ja ilmastointilaitteen tehtävät

Tässä arkkitehtuurioppaassa verrataan menetelmien rooleja ja todistusvaatimuksia. Siinä ei määritetä laitteiden kokoa tuntemattomalle kaapille, väitetä, että tuuletin pystyisi jäähdyttämään alle ympäristön lämpötilan, tai todeta, että jokainen lämmönvaihdin tai ilmastointilaite tarjoaisi saman tiiviyden, kapasiteetin tai ympäristötehokkuuden.

Ostopäätös lyhyesti

Päätöksen perustelut	Ostajan on vahvistettava	Vaadittavat todisteet
Lämpötasapaino	Sisäiset häviöt ja pintalämmönsiirto	Dokumentoitu kaapin lämpökuormitustapaus
Lämpötilasuhde	Ympäristön enimmäislämpötila verrattuna tavoiteltuun sisälämpötilaan	Sivuston lämpötilat pahimmassa tapauksessa
Saastumisraja	Voiko ulkoilmaa päästä sisään	Pöly-, kosteus- ja syövyttävien aineiden altistumista koskeva kirjanpito
Kapasiteettia koskevat todisteet	Suorituskyky suunnittelutilanteessa	Käyrä tai ehdollinen laskutoimitus
Elinkaari	Suodattimet, lämmönvaihtimet, tyhjennysventtiilit, tuulettimet ja huoltotilat	Huolto- ja asennussuunnitelma

Luonnollinen konvektio ja passiivinen pintajäähdytys

Kotelo voi luovuttaa lämpöä pintojensa kautta, kun sen sisälämpötila on ympäristön lämpötilaa korkeampi. Luonnollinen ilman liike kotelon sisä- ja ulkopuolella tukee tätä lämmönsiirtoa ilman aktiivista jäähdytyslaitetta. Tuloksesta riippuvat lämpöhäviöt, tehollinen pinta-ala, materiaali, asennusasento ja lämpötilaero.

Passiivinen jäähdytys on houkutteleva vaihtoehto, kun lämpökuorma on pieni ja ympäristöolosuhteet tarjoavat riittävän lämpötilavaran. Sen avulla sisätilan lämpötilaa ei voida laskea ympäristön lämpötilaa alemmaksi, ja seinää vasten sijoitettu tai muiden kaappien kanssa ryhmään sijoitettu kaappi voi olla lämmönsiirtopinta-alaltaan vähemmän tehokas kuin vapaasti seisova kaappi.

Suodatetut tuulettimet ja avoimen kierron ilmanvaihto

Suodatin-tuuletinjärjestelmä vaihtaa kaapin ilmaa ympäröivän ilman kanssa. Se voi tehostaa lämmönpoistoa, kun ulkoilma on riittävän viileää, mutta suodattimet ja ritilät aiheuttavat vastusta. Tarvittava ilmavirta tulisi määrittää lämpökuorman ja sallitun lämpötilan nousun perusteella, minkä jälkeen on tarkistettava toimintapiste.

Tämä menetelmä luo avoimen ympäristörajan. Pöly, öljysumu, kosteus ja syövyttävät kaasut on otettava huomioon, ja suodattimien huolto on osa jäähdytystehoa. Tukkeutunut suodatin voi vähentää ilmavirtausta jo kauan ennen kuin tuuletin lakkaa pyörimästä.

Ilma-ilma-lämmönvaihtimet

Yksi air-to-air heat exchanger keeps internal and external air streams separated while transferring heat across a barrier. It can suit contaminated environments when the outside air remains cooler than the desired cabinet temperature and the exact unit provides the required separation.

Kapasiteetti vaihtelee lämpötilaeron, ilmavirran ja asennustavan mukaan. Pyydä tarkat suorituskykytiedot projektin olosuhteiden mukaisesti. Erilliset ilmavirrat eivät poista tarvetta huolehtia lauhteen käsittelystä, likaantumisesta, puhaltimen huollosta tai kotelon tiivistyksestä valitun suunnitteluratkaisun mukaisesti.

Koteloidut ilmastointilaitteet

Kotelon ilmastointilaite hyödyntää jäähdytyskiertoa aktiivisen jäähdytyksen aikaansaamiseksi ja pystyy pitämään sisäilman tavoitelämpötilan ulkoilman lämpötilaa alhaisempana laitteen ilmoitetulla toiminta-alueella. Valinta edellyttää sisäisen lämpöhäviön, kotelon pinnan lämmönvaihdon, tavoitelämpötilan, korkeimman ulkolämpötilan, asennustavan sekä kapasiteettikäyrän määrittämistä suunnittelupisteessä.

Lauteen käsittely, kuuman ilman poisto, vapaat tilat, virransyöttö ja ohjauskäyttäytyminen on otettava huomioon suunnittelussa. Nimellinen jäähdytysteho (watt) toisessa nimellispisteessä ei ole todiste siitä, että laite täyttää hankkeen vaatimukset.

Hybridiohjaus ja kondenssinesto

Tuulettimia, lämmönvaihtimia tai ilmastointilaitteita voidaan ohjata termostaateilla tai laajemmalla kotelon ilmastointistrategialla. Kotelolämmitin ratkaisee toisenlaisen ongelman pitämällä pinnat kondenssivaaran yläpuolella; se ei poista sisäistä lämpöä. Jäähdytystä ja kondenssinestolämmitystä ei pidä pitää keskenään vaihdettavina.

Ovien avaaminen, kausittaiset ympäristöolosuhteiden muutokset ja seisokit voivat vaikuttaa kosteusriskiin. Määritä toimintatilat ja hälytysmenettelyt. Lopullisen ratkaisun tulisi käsitellä sekä lämpötilan säätöä että ympäristönsuojelua sen sijaan, että yhtä laitetta esitettäisiin täydellisenä ratkaisuna.

Luo tarkasti määritelty todistusaineistotiedosto

Laadi yksi arviointilomake ehdotetulle kotelon jäähdytysstrategian tilauskoodille. Kirjaa projektin lähtötiedot yhteen sarakkeeseen ja toimittajan toimittamat todisteet toiseen. Säilytä tarkasti ne tuotetiedot, piirustukset, käyrät, taulukot ja käyttöohjeet, joita päätöksenteossa on käytetty, mukaan lukien niiden versio- tai hakupäivämäärät. Tuoteryhmäsivu voi luoda tuoteperheen kontekstin, mutta tarkka luokitus, asetus, protokolla tai liitäntää koskeva väite on voitava jäljittää tarjouksessa mainittuun kokoonpanoon.

Tarkista, että jokainen hyväksytty arvo kuvaa samaa tilattavaa tuotetta. Samankaltaiset kotelot ja tuoteperheiden nimet voivat kätkeä taakseen erilaisia piirejä, virtalähteitä, liittimiä, säätimiä, asennustietoja tai lisävarusteita. Älä yhdistä yhden variantin tuoteperheen enimmäisarvoa, toisen variantin piirustusta ja kolmannen variantin valinnaista ominaisuutta. Pidä ratkaisemattomat kentät näkyvissä teknisessä vertailussa.

Muutosten hallinta hankintaprosessin aikana

Jäädyttäkää hakemustiedot toimittajien vastausajan ajaksi. Jos kuormitus, jännite, käyttöympäristö, käyttötarkoitus, kotelo, ohjausmenetelmä tai vaadittu teho muuttuu, julkaiskaa päivitetyt tiedot ja pyytäkää kutakin toimittajaa vahvistamaan ehdokas uudelleen. Muussa tapauksessa tarjoukset voivat vaikuttaa vertailukelpoisilta, vaikka ne vastaisivatkin erilaisiin teknisiin vaatimuksiin.

Ehdotettu korvaava tuote arvioidaan samojen arviointikriteerien perusteella. Pelkästään samat mitat, samanlainen tuotekuva tai yhtä korkea arviointiluokitus eivät riitä. Korvaavan tuotteen on täytettävä vaaditut toiminnot ja ehdot omien tarkkojen asiakirjojensa perusteella.

Yleisiä hankintavirheitä

• Kotelon jäähdytysstrategian valitseminen yhden avainarvon perusteella jättämällä sovelluksen konteksti määrittelemättä.
• Käyttämällä viereisen mallin käyrää, asetustaulukkoa, rekisterikarttaa tai kytkentäkaaviota.
• Perheen enimmäis- tai ihanteellisen testitilan käsitteleminen sovelluksen toimintapisteenä.
• Tuotteen nimestä tai kuvasta oletetaan, että mukana toimitetaan lisävarusteet, säätimet ja järjestelmän toiminnot.
• Korvaavan todisteen hyväksyminen ilman, että teknisten todisteiden tarkastelua aloitetaan uudelleen.

Passiivista jäähdytystä, suodatinpuhallinta, ilma-ilma-lämmönvaihdinta ja ilmastointilaitetta ei pidä vertailla yhden watin tai ilmamäärän perusteella. Ympäristön lämpötila, epäpuhtaudet ja se, voiko kaapin ilma sekoittua ulkoilmaan, määräävät, mitä menetelmää voidaan harkita.

Kuinka vertailla toimittajien tarjouksia

Vertailukohta	Vaadittavat todisteet	Älä hyväksy
Menetelmä	Ympäristön raja	Avainraja
Passiivinen pintajäähdytys	Suljettu tila	Vaatii lämpötilaeroa ja riittävän pinta-alan
Suodatettu ilmanvaihto	Ulkopuolinen ilma virtaa sisään	Ei voi jäähdyttää ympäristön lämpötilaa alemmaksi; suodattimen vastus
Ilma-ilma-lämmönvaihdin	Erilliset ilmavirrat	Tarvitaan merkittävä ero sisä- ja ulkolämpötilan välillä
Koteloitu ilmastointilaite	Suljetun kierron aktiivijäähdytys	Kapasiteetti vaihtelee suunnittelulämpötilojen, lauhteen ja tarvittavan tehon mukaan

Yhdenmukaista kaikki Enclosure Cooling Strategy -tarjoukset samaan sovellustietueeseen. Kirjaa kunkin arvon viereen asiakirjan versiot, testausolosuhteet ja avoimet kysymykset. Tarjous voi olla kaupallisesti kiinnostava, vaikka se olisi teknisesti puutteellinen, mutta puuttuvat todisteet tulisi pitää näkyvillä, kunnes asia on selvitetty.

Päätöksentekoprosessi

• Luettele sisäiset lämpöhäviöt ja sisälämpötilatavoite.
• Kirjaa ylös ympäristön lämpötilan, kosteuden ja epäpuhtauksien enimmäisarvot.
• Päätä, saako ulkoilma päästä kaappiin.
• Valitse ehdolle jäähdytysarkkitehtuurit, jotka täyttävät kyseisen rajoitteen.
• Vertaa tarkkaa kapasiteettia suunnitteluolosuhteissa.
• Tarkista asennus, virransyöttö, hallintalaitteet, lauhteen poisto sekä huoltotilan saavutettavuus.

Laske ensin kaapin lämpötasapaino ja lämpötilaraja. Selvitä, onko ympäröivän ilman vaihto riittävää, ja vertaa sitten passiivisen lämpöhäviön, suodatetun ilmavirran, erillisen lämmönvaihdon tai aktiivisen jäähdytyksen vaikutuksia ilmoitetuissa olosuhteissa.

Tarjouspyynnön laatimisen tarkistuslista

Hyödyllinen tarjouspyyntö sähkökoteloiden jäähdytysmenetelmistä on riittävän ytimekäs, jotta siihen on helppo vastata, ja riittävän kattava, jotta vältytään hiljaisilta oletuksilta. Määritä tuntemattomat arvot kysymyksinä ja vaadi tarkka tilauskoodi yleisen tuoteryhmäsuosituksen sijaan.

• Kotelon mitat, materiaali ja asennuspaikka
• Laiteluettelo ja sisäiset lämpöhäviöt
• Sisä- ja ympäristön enimmäislämpötavoitteet
• Pöly, kosteus, syövyttävät kaasut ja pesuveden altistuminen
• Avoimen tai suljetun piirin ympäristövaatimus
• Käytettävissä oleva teho, asennus- ja huoltotilat
• Kapasiteettia koskevat todisteet, valvonta, määrä ja määränpää

Pyydä tiedot nykyisistä tuoteselosteiden ja käyttöohjeiden versioista sekä sertifiointien, yhteensopivuus- tai suorituskykyväitteiden laajuudesta. Kirjaa määrä ja toimituskohde teknisten tietojen jälkeen, jotta kaupalliset ehdot eivät peitä ratkaisemattomia teknisiä kysymyksiä.

Tilauksen vapauttamista edeltävät pysäytysolosuhteet

Älä hyväksy tilausta, jos jokin sovelluksen kannalta kriittinen syöttötieto puuttuu, tarjouksessa mainittu malli on epäselvä, vaadittu vaatimus perustuu ainoastaan toiseen tuoteasiakirjaan tai asennusolosuhteet eivät kuulu saatavilla olevien tietojen piiriin. Nämä ovat teknisiä puutteita, eivät toimituksellisia yksityiskohtia.

Hyväksymispöytäkirjassa tulisi mainita, mitä valittu kohde koskee, mitä jää sen soveltamisalan ulkopuolelle ja mitkä tarkat asiakirjat tukevat päätöstä. Jos hakemus tai ehdokas muuttuu, aloita kyseiset tarkastukset alusta sen sijaan, että soveltaisit aiempaa päätelmää.

Usein kysytyt kysymykset

Voiko suodatinpuhallin jäähdyttää kaapin lämpötilan alle ympäristön lämpötilan?

Ei. Avoimen kierron ilmanvaihto on riippuvainen sisäänvirtaavasta ulkoilmasta, eikä se pysty tuottamaan kyseistä lämpötilaa alhaisempaa jäähdytystä.

Missä suhteessa lämmönvaihdin eroaa ilmastointilaitteesta?

Lämmönvaihdin siirtää lämpöä erillisten ilmavirtojen välillä, kun taas ilmastointilaite huolehtii aktiivisesta jäähdytyksestä. Tuotteiden tarkat suunnitteluratkaisut vaativat vielä vahvistusta.

Lasketaanko kotelon lämmitin jäähdytysmenetelmäksi?

Ei. Sitä käytetään yleensä kondenssiveden hallintaan tai alhaisen lämpötilan säätelyyn, ei sisäisen lämmön poistamiseen.

Aiheeseen liittyvät RITOKS-tuotteet ja ohjeet

Käytä näitä kohteita erillisinä luokka-, tuote- ja ohjeistustietueina. Kontekstuaalinen linkki ei tarkoita, että kohteet olisivat keskenään vaihdettavissa, yhteensopivia tai hyväksyttyjä tiettyyn käyttötarkoitukseen.

Tuoteryhmä: Kotelon jäähdytysstrategia

FD-kaappisuodatinpuhaltimet

EP-A-koteloidut ilmastointilaitteet

JRQ-kotelolämmittimet

Koteloidun ilmastointilaitteen valintaopas

Suodatintuuletin vs. aksiaalituuletin

Tekniset viitteet

Nämä ensisijaiset standardit tai valmistajien lähteet tukevat ainoastaan jäljempänä mainittuja yleisiä periaatteita. Niiden tuotearvot, kaaviot, hyväksynnät ja testatut yhdistelmät eivät koske RITOKS-tuotteita.

Rittal, Teknisten järjestelmien tuoteluettelo: Jäähdytys ympäröivällä ilmalla

Tukee kotelon lämpökuormaa, lämpötilan nousua, ilmavirtausta ja ympäröivän ilman jäähdytystä koskevia periaatteita. Rittalin kaavat ja tuotearvot pätevät ainoastaan niissä mainituissa olosuhteissa, eivätkä ne koske RITOKS-tuotteita.

Rittal, RiTherm-ilmastointisuunnittelu

Tukee tilan ilmastoinnin käsittelyä järjestelmätason päätöksenä, joka perustuu lämpökuormitukseen, ympäristöön ja asennukseen. Tämä ei ole tarkka laitemallivalintaohje RITOKS-laitteille.

Pyydä tarkka malliarviointi

Lähetä hakemusvaatimukset, tarkat asiakirjoja koskevat kysymykset, määrä ja toimituskohde RITOKS-yhteydenottolomakkeen kautta. Tarjouspyyntö edellyttää tarkan mallin tarkastelua; tässä ohjeessa ei hyväksytä johdotussuunnitelmaa, suojausasetuksia, asennusta tai automaattista korvaavaa tuotetta.

Ota yhteyttä RITOKSiin