工業(yè)電氣控制柜溫濕度調(diào)節(jié)方案
發(fā)布日期：2012-06-02 13:56 瀏覽次數(shù)：
一、工業(yè)電氣控制柜進行溫濕度調(diào)節(jié)的必要性
在工業(yè)電氣設備的安裝過程中，愈來愈多的工業(yè)電氣控制柜被安裝在現(xiàn)場或機械設備附近，這樣可以節(jié)省安裝費用及減少安裝過程的復雜程度。
但是工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境是各不相同的，有的比較理想，但是不少現(xiàn)場的環(huán)境是比較惡劣的，例如高溫、粉塵、水汽等，尤其是玻璃、陶瓷、食品、鋼鐵、紡織、造紙、石化行業(yè)，由于生產(chǎn)環(huán)境溫度較其他行業(yè)更加嚴酷。另外，隨著變頻調(diào)速等新技術(shù)的日益普及以及為了滿足各種控制需要，工業(yè)電氣控制柜（如PLC控制柜、變頻控制柜）內(nèi)部通常集成較多大發(fā)熱量的高精度控制模塊及各種分立電子元器件（如變頻器、固態(tài)繼電器、變壓器、各種整流模塊等等），這些元器件工作時會產(chǎn)生大量的熱量，且自身對高溫又比較敏感。電氣控制柜內(nèi)溫度如果長期高于40℃，這些精密元器件不僅會提前老化，縮短使用壽命，而且，一旦電氣控制柜內(nèi)部溫度過高，就會嚴重影響控制精度和控制穩(wěn)定性，甚至導致元氣件燒毀，造成意外停工。為了保證工業(yè)電氣控制柜中各元器件的正常工作，采用熱交換器等來保證電氣控制柜內(nèi)保持一定的溫度和濕度是很有必要的。
二、工業(yè)電氣控制柜溫濕度調(diào)節(jié)的解決方案
現(xiàn)在一般采用風扇（過濾風扇）、工業(yè)空調(diào)器、熱交換器等方法對工業(yè)電氣控制柜進行溫濕度調(diào)節(jié)。
1、風扇（過濾風扇）
風扇（過濾風扇）特別適用于經(jīng)濟的排出高熱負載。只有在柜內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度時，使用風扇（過濾風扇）才是有效的。因為熱空氣比冷空氣輕，柜內(nèi)空氣流向應當是由下往上，因此，通常情況下，應在柜體的前門或者側(cè)壁板的下方作為進氣口，上方作為排氣口。
如果工作現(xiàn)場的環(huán)境比較理想，沒有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內(nèi)的各元器件正常工作的，可采用進氣口裝風扇（軸流風機），排氣口有可能的話加裝一裝飾板，進氣口為了安全和美觀，可以在外面加裝一風機裝飾板。
如果工作現(xiàn)場的環(huán)境不理想，含有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內(nèi)的各元器件正常工作的，那就應該在進氣口選用過濾風扇，在排氣口選用過濾柵，以防止粉塵、油霧、水汽等進入電氣控制柜內(nèi)?，F(xiàn)在國內(nèi)外有不少廠家都有成熟的產(chǎn)品供應，安裝簡單方便，而且可以很方便地更換其中的過濾墊。過濾墊一般分為無紡纖維過濾墊和細過濾墊，其中無紡纖維過濾墊用于防止10微米以上的灰塵顆粒，細過濾墊用于防止10微米以下的灰塵顆粒。但是選用過濾風扇時，柜內(nèi)外的空氣是沒有隔絕的，仍然有可能因為灰塵、水汽、腐蝕性氣體的進入而損壞元器件及影響元器件正常工作。
風扇（過濾風扇）是使用較普遍的方法。
2、機柜空調(diào)
風扇適用于柜內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度，但是當環(huán)境溫度高于柜內(nèi)溫度或者環(huán)境溫度高于柜內(nèi)要求的溫度（一般為35℃）時，那就應該考慮使用工業(yè)機柜空調(diào)（又名控制柜空調(diào)或工業(yè)空調(diào)）了。另外，當柜內(nèi)外空氣循環(huán)要求隔絕時，也應該考慮使用機柜空調(diào)。
機柜空調(diào)可有效降低工業(yè)電氣控制柜內(nèi)部溫度，并能阻止灰塵、濕氣及腐蝕性氣體進入機柜內(nèi)部，適用于可靠性要求較高的電氣控制柜、計算機（服務器）機柜的溫、濕度控制等，是電控系統(tǒng)可靠工作的有力保障。
機柜空調(diào)器是通過壓縮式制冷來實現(xiàn)吸熱降溫的，從而使控制柜在密閉的情況下，將控制柜內(nèi)空氣中的熱量及水份向柜外轉(zhuǎn)移。由于電氣控制柜內(nèi)外空氣循環(huán)相互隔絕，外部環(huán)境中的高溫、粉塵、油污、腐蝕性氣體不會進入控制柜內(nèi)部，從而解決了風扇散熱所帶來的一系列問題?？刂乒駜?nèi)可始終維持在30--35℃的理想溫度環(huán)境中，電子、電氣設備的使用壽命和穩(wěn)定性得到了有效保證。
機柜空調(diào)在國外已被廣泛應用于數(shù)據(jù)處理、通訊、金融、冶金、石化、建材、汽車、機床、軍工等各個領域，目前國內(nèi)的一些大型數(shù)據(jù)處理中心及數(shù)控加工中心也已廣泛使用。機柜空調(diào)的卓越功效及優(yōu)良性能正在逐步被越來越多的國內(nèi)中高端用戶高度認同?，F(xiàn)在國內(nèi)外已有不少廠家生產(chǎn)各種規(guī)格的壁掛式和頂裝式空調(diào)，較大制冷量可達4000多瓦，可以滿足各種用戶的要求。
機柜空調(diào)按照其安裝方式，一般可以分為：側(cè)裝式、頂裝式、嵌入式、壁掛式和柜內(nèi)架裝式。
機柜空調(diào)安裝時應該注意以下幾點：
?。?）電氣控制柜必須密封。
?。?）頂裝空調(diào)器不能將電氣控制柜的頂板壓彎，必要時應加強頂板。
?。?）一定要注意冷凝水的排出，在安裝結(jié)束后應該將冷凝管插入導出孔，防止冷凝水流入柜體內(nèi)?，F(xiàn)在已經(jīng)有生產(chǎn)廠家生產(chǎn)無冷凝水排出的空調(diào)（冷凝水迅速汽化）。
?。?）應該加裝門開關，在門打開時應切斷空調(diào)裝置，避免在柜內(nèi)產(chǎn)生凝露，同時在門關上5分鐘之后才能再次接通空調(diào)裝置。
?。?）保持柜內(nèi)空氣回路的暢通，在進風口及出風口避免受阻。
3、熱交換器
當柜內(nèi)外空氣循環(huán)要求隔絕時，還可以考慮使用熱交換器。
熱交換器按照其冷卻介質(zhì)，一般可以分為：空氣/空氣熱交換器（冷卻介質(zhì)為空氣）、空氣/水熱交換器（冷卻介質(zhì)為水）。它們按安裝方式，均可分為：壁掛式和頂裝式。
空氣/空氣熱交換器有兩個相互隔離的空氣流動空間，一個與電氣控制柜相通，另一個與外部空間相通，柜內(nèi)的熱空氣被吸入熱交換器內(nèi)，熱空氣的熱量通過散熱片由熱管傳到熱交換器的另一端，然后通過外部空氣的流動將熱量排到大氣中。使用這種熱交換器的前提條件是環(huán)境溫度必須低于柜內(nèi)溫度。
空氣/水熱交換器，其工作原理與空氣/空氣熱交換器是一樣的，只是冷卻介質(zhì)是水，其優(yōu)點是專門用于多塵、多油及高熱負載的地方?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)進口水溫度和流量來改變熱交換器的功率。但是，必須要有水源。
4、其他設備
如果工作現(xiàn)場的環(huán)境比較理想，電氣控制柜中發(fā)熱元器件很少，其發(fā)熱量完全可以通過柜體自身的散熱解決時，可以不考慮散熱措施。
當環(huán)境溫度比較高，或者因為其他原因，不適合于采用以上散熱方法時，可能需要建立一個電氣控制室，用來放置電氣控制柜。電氣控制室可以建立在遠離現(xiàn)場的地方，這樣就不受現(xiàn)場的影響，但是就增加了電纜鋪設、土建施工、空調(diào)安裝等費用，而且對于需要經(jīng)常操作時，這樣也很不方便；也可以建立在現(xiàn)場，可能會受現(xiàn)場的影響，但是可以節(jié)省大量的電纜鋪設的費用，只需土建施工及空調(diào)安裝的費用，操作方便。較簡便的辦法就是用鋁合金等在現(xiàn)場建一個電氣控制室，這樣可以基本消除現(xiàn)場對電氣控制柜的影響，這是一個簡單易行的辦法。
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