发表于:2006-06-16 15:46:00
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控制柜冷却的新方法
——EXAIR机箱冷却器的使用以及与传统冷却方法的比较
随着中国工业现代化进程的日益加快,各种设备的精密性和自动化程度的要求是越来越高,类似PLC、变频器等精密元件的使用也是越来越多。在这些精密设备的使用中,最常见的问题就是:如何冷却控制柜。因为电器元件在正常工作时会放出热量,如果热量不能及时散发出去、累计升高,就会对设备元件造成极大的损坏。举个例子:变频器工作时,流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的,变频器的故障率随温度升高而成指数的上升,使用寿命随温度升高而成指数的下降。而且环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。并且控制柜内空气温度一旦超过45℃,根据热岛效应(电路板上发热元器件表面的温度会超过55℃,这将影响电子设备的稳定性,元件寿命不仅得不到保证,甚至会出现烧毁的现象。
目前,在工业领域,对控制柜的冷却通常是通过风扇或空调来实行降温,以下分别就风扇冷却和空调冷却中存在的问题进行一个分析:
一、风扇冷却:
风扇冷却是通过加强空气对流来实现降温,这种方法的优点是投入少、运行成本也很低,但是缺点尤其突出,因为在空气对流的时候。外界空气中的粉尘、油污、腐蚀性物质也随着空气进入控制柜,在静电的作用下吸附在电子元件上,积少成多,在不同的工作环境下,有时候会腐蚀电路板,有的时候过厚的灰尘在潮湿后可以导电会造成短路、烧毁等事故。在国内甚至有这样的用户,在风扇冷却效果不好的情况下,无可奈何,以至于打开机箱,用风扇直接对着电子元件吹风,这样的后果就是灰尘积压更加严重,而且在工作环境温度很高的情况下,根本没有起到冷却的效果。
二、空调冷却分为两类:外部冷却和内部冷却。
1、空调外部冷却主要指的是空调机房,把控制柜放置在空调房内,这种冷却的方法有一定可行性,但是不足也是很多。
①外部冷却不能深入冷却机箱内部,重要元气件的冷却得不到保证
②机房空调的投资非常大,运行成本很高,而且体积非常大,安装起来不方便
③机房空调使用的时候,会出现房间中,热空气上升,冷空气下降的现象,这样控制柜上部的元件冷却效果就不好。
④机房空调在工作的时候会产生大量的冷凝水,不容易排放
2、空调内部冷却是通过在控制柜内部安装小型空调来实现有效冷却。这种冷却的方法效果比较显著,同样也有许多客观存在的问题。
①机柜空调的体积比较大,运行成本很高,安装起来非常复杂。
②机柜空调在使用的时候也会产生冷凝水,排放很不方便,会给机箱内部电子元件带来危险。
③机柜空调在使用的时候会有振动,而控制柜内的元件一般都比较精密,一旦由于空调的震动使元件出现松动,不光是控制柜内元件受损,甚至会影响到整条生产线的运转。
④机柜空调一般安装在控制柜的一侧,这样另外一侧的元件有可能得不到有效冷却。
⑤机柜空调受环境影响比较大,过滤网要经常的清洗,需要不定期的检修,增加了维护成本,而且如果现场有防爆要求,那空调的价格就更加昂贵。
根据以上原因,在工业中,控制柜的冷却是一个比较难以解决的问题。今天,给大家介绍一种产品——美国EXAIR机箱冷却器,它能够非常简单有效地解决机箱控制器的冷却问题,现将其工作原理以及应用阐述如下:
美国EXAIR(中文名称为依爱)机箱冷却器是以压缩空气为动力源,当压缩空气流经涡
旋管之后变成冷热两股气流,热空气通过涡旋管排气装置以稍高的压力排出,冷气流通过分流器导入机箱内的发热部位,降低并稳定机箱内部温度,而外界空气不会进入机箱。就是简单的一根涡旋管就可以实现机箱的降温功能,在理想的工作条件(压力6.5BAR,导气管接头足够大,环境温度25度,压缩空气非常干净等) 最大温降为46度左右。而在现实工作环境中温降为25度左右,使机箱工作环境保持恒温。美国EXAIR产品还有一个很大的优点:安装非常的简便。可以安装在机箱上的任何位置,而且没有活动件,结构非常的紧凑。
EXAIR机箱冷却器的核心装置是涡旋管,它的工作原理类似与自然现象中的龙卷风,它的产生是由一名物理学生实验中无意间得到的,其原理最早是由电磁学的创始人麦克斯韦提出。
EXAIR机箱冷却器的主要特点如下:
1、低噪音,小于75分贝
2、无活动件,结构紧凑,便于安装,免维护
3、外部工作环境温度可高达93ºC
4、消除热损害
5、无需使用风扇、过滤器
6、消除生产损失
7、消除电路漂移
8、使设备内部机件免受污染
EXAIR系列产品因为其安装简便、免于维护、节约成本的特点在国外早已得到了很大范围的使用。在国内,也开始有许多的企业认识到这种产品的好处,开始配备到生产线上,其中使用寿命最长的已经达到11年。EXAIR机箱冷却器还可以适应很恶劣的工作环境,比如其外部的工作环境温度最高可以达到93度,根据作业环境的不同,涡旋管还配有不同的过滤器件,可以滤去粉尘、水、腐蚀物等等。
现将美国EXAIR机箱冷却器和换气扇和机柜空调对比如下:
价格 安装 能耗 污染 降温 维护 体积
机箱冷却器 低 方便 低 无 好 无需