С увеличением производственных мощностей, модернизацией технологических линий заводов и фабрик возникает необходимость защищать частотные приводы и иную автоматику управления не только от внешних воздействий (пыль, масло), но и от воздействия высоких температур. В тех цехах, где невозможно использовать фильтрующие вентиляторы из-за повышенной запыленности воздушной среды, а также из-за высокого значения температуры на производственной пло-щадке, на помощь приходят моноблочные фреоновые кондиционеры нового поколения Rittal серии Blue e+.
С чего начать
Для того, чтобы эффективно рассчитать систему фреонового моноблочного охлаждения, нужно принять за аксиому несколько фактов:
- Температура поддержания внутри шкафа автоматики должна быть равна или ниже температуры снаружи шкафа (хотя бы часть времени рабочего цикла оборудования). Если температура снаружи шкафа ниже требуемой температуры поддержания внутри шкафа на протяжении всего времени функционирования системы, то фреоновый агрегат не нужен: теплоизбытки в шкафу можно снять фильтрующим вентилятором при низкой запыленности воздуха или воздухо-воздушным теплообменником при повышенной запыленности воздуха.
- Степень защиты IP шкафа, в котором будет установлена фреоновая система охлаждения, должна быть не ниже IP54. Иначе в шкаф может неконтролируемо поступать внешний воздух из производственного помещения. Это приведет к выпадению большого коли-чества конденсата. Следует отметить, что при работе компрессора и фреонового контура в целом, конденсат все равно будет выпадать, хоть и в незначительных количествах. Агрегаты Rittal Blue e+ оснащены встроенным испарителем конденсата, который «выпаривает» образовавшуюся жидкость и отводит ее во внеш-ний воздушный контур.
Как рассчитать
Следующим шагом по проектированию системы будет определение требуемой холодильной нагрузки агрегата, и необходимо точно знать не только тепловыделение активного оборудования — Qv [Вт], но так-же и следующие параметры:
Qs = k • A • ΔТ.
Где: Qs – излучение тепла через поверхность шкафа [Вт]; k – коэффициент теплопередачи поверхности шкафа [Вт/м2 К] (зависит от материала, из которого выполнен шкаф);
А – эффективная поверхность теплообмена шкафа [м2](по МЭК 60 890);
Т – разница максимальной требуемой температуры внутри шкафа и максимальной температуры окружающей среды [К].
Необходимая мощность охлаждения рассчитывается по формуле:
Qk = Qv – Qs = Qv – k • A • ΔТ [Вт].
потолочного монтажа позволяют экономить электроэнергию
и прецизионно охлаждать активные компоненты внутри шкафа
Как расположить
Расположение приборов и компонентов играет очень важную роль, работоспособность и эффективность всей системы напрямую зависит от места монтажа.
Направление потока холодного воздуха на активные компоненты, выделяющие тепло, должно быть снизу-вверх. Нельзя направлять поток охлажденного воздуха от холодильного агрегата непосредственно на активные компоненты во избежание зацикливания потоков.
Отверстия для входа и выхода воздуха не должны загромождаться приборами, кабельными каналами или документами, схемами.
Охлаждение конденсатора холодильного агрегата потоком воздуха внешнего контура не должно быть закрыто стенками соседних шкафов или потолком помещения при потолочном монтаже. Минимальное расстояние от решетки конденсатора до препятствия — 200 мм.
При использовании потолочных холодильных агрегатов необходимо направлять поток охлажденного воздуха вниз, используя при этом системы воздуховодов.
Не следует занижать установку температуры внутреннего воздуха. Усредненное значение — 35°С подходит для эксплуатации активного оборудования в 90% случаев. (Точное значение требуемой поддержи-ваемой температуры внутри объема шкафа необходимо уточнять у производителя).
Какой способ установки выбрать
В общем случае существует 3 варианта установки настенных холодильных агрегатов и 2 варианта установки потолочных холодильных агрегатов:
Утопленный настенный монтаж — решетка конденсатора холодильного агрегата и дисплей вынесены на переднюю часть шкафа автоматики, при этом основая часть агрегата находится внутри шкафа. Экономит место в помещении, подходит для неплотной набивки оболочки активными компонентами.
Полуутопленный настенный монтаж — половина холодильного агрегата по глубине установлена в шкафу, половина — снаружи шкафа. Экономит место как внутри, так и снаружи оболочки.
Навесной настенный монтаж — весь агрегат навешивается на дверь снаружи, внутренняя часть шкафа остается полностью свободной для расположения активного оборудования. Подходит для плотной набивки шкафов.
Потолочный монтаж — такие фреоновые моноблочные агрегаты подходят в тех случаях, когда по технологическим, сервисным или эстетическим причинам агрегат не может быть расположен на вертикальной поверхности шкафа автоматики.
Интегрированное решение — смонтированный потолочный холодильный агрегат, предустановленный в шкаф современной линейки Rittal VX25. Подходит для оперативной интеграции шкафа в производственный процесс: не требуется выполнения вырезов для монтажа агрегата и их зачистки. Готовый собранный шкаф Rittal VX25 поставляется с уже смонтированным потолочным холодильным агрегатом Blue e+, не требует дополнительной установки концевого выключатели двери (уже предустановлен).
Почему Rittal Blue e+?
Ряд преимуществ этих моноблочных фреоновых холодильных агрегатов позволяет применять их на любой производственной площадке: металлургия, станкостроение, производство строительных смесей и красок, автомобилестроение, судостроение и т.д. В линейке настенных агрегатов существует 5 мощно-стей: 1,6; 2; 2,6; 4,2; 5,8 кВт, при этом монтажный вырез одинаков для агрегатов мощностью от 2 до 5,8 кВт.
в области распределительных шкафов
VX25 и потолочного холодильного
агрегата Blue e+, смонтированного и
подключенного на заводе-изготовителе
Потолочный агрегат Blue e+ представлен типоразмером в 1,42 кВт холодильной мощности. Интегрированное решение VX25 Blue e+ также представлено мощностью 1,42 кВт.*
В агрегатах встроены 2 фреоновых контура: один активный, с рабочим компрессором. Он включается при повышении температуры наружного воздуха производственного помещения, в котором расположен охлаждаемый шкаф. В остальное время работает второй контур, так называемой «тепловой трубки», при этом энергию потребляют только вентиляторы внутреннего и внешнего контура, компрессор выключен. Теплосъем происходит в нужном количестве благодаря интегрированному PID-контроллеру. Более того, даже в тот момент, когда компрессор включен, благодаря инверторному управлению, потребление может быть снижено от 10% до 80%. Электронно-коммутируемые двигатели на вентиляторах также контролируют число оборотов вращения, что позволяет подстраиваться под требуемый уровень холодильной мощности и экономить электроэнергию. Таким образом, сезонный коэффициент энергоэффективности SEER повышается до 8! Прецизионное охлаждение обуславливается также возможностью регулировать температуру внутреннего воздуха по выносному датчику, который устанавливается в самую горячую точку шкафа в месте наибольших тепловыделений.
Холодильные агрегаты Blue e+ имеют сенсорный дисплей для интуитивно-понятной и быстрой на-стройки. В реальном времени отображается внутренняя температура, ошибки на экране выводятся тек-стом, а не кодами. Русский язык является одним из 21 языков, стандартно «вшитых» в контроллер. Интерфейс NFC в базовой комплектной поставке позволяет устанавливать параметры нескольких холодильных агрегатов с одного мобильного телефона (с поддержкой NFC-модуля).
Агрегаты Blue e+ до 4 кВт мощности, как настенные, так и потолочные версии, включая интегрированное решение VX25 Blue e+, могут питаться от различных типов напряжения: как от 1 фазы 220 В, так и от 3 фаз 380 В без каких-либо модификаций со стороны эксплуатации при частоте сети 50 или 60 Гц. Такое решение облегчает количество вариантов исполнения и упрощает логистику запасных частей.
Благодаря использованию программы RiDiag III облегчен поиск неисправностей системы: достаточно установить эту программу на ПК и подсоединить к нему агрегат Blue e+ посредством USB-кабеля. Программа продиагностирует текущее состояние агрегата и предоставит историю ошибок при наличии таковых. Также можно просмотреть загрузку отдельных компонентов холодильного агрегата и сделать выводы об общем уровне энергоэффективности. Поиск запасных частей будет выполнен автоматически для определенного вида подключенного агрегата.
Используя дополнительный модуль IoT-интерфейс посредством распространенных протоколов связи (SNMP, OPC-UA, Modbus, CAN-bus и т.д.) осуществляется подключение холодильного агрегата к вышестоящим системам мониторинга, учета электроэнергии и диспетчеризации клиента. Также, с помощью IoT-интерфейса есть возможность подключать несколько холодильных агрегатов Blue e+ в алгоритм работы master-slave, в случае, если требуется совместное функционирование агрегатов при наличии большого количества соединенных в линейку шкафов.
