Обогрев электрического шкафа своими руками

Монтируем обогреватель для шкафа автоматики

Коррозия токопроводящих элементов в шкафах управления и электрификации является распространенной проблемой. Медь и латунь не ржавеют, но образуют устойчивое окисление на поверхности. Они не влияют на проводимость, но существенно снижают общее сечение проводника. А это вызывает перегрев и преждевременный износ. В литых медных пластинах и тонких жилах плетеных шин начинает возникать так называемая межкристаллитная коррозия, со временем перерастающая в раковины. А это уже расстояние между двумя частями, способное вызывать пробой короткой дуги с последующим коротким замыканием и выгоранием. Это возможно благодаря резкому перепаду температуры между окружающей средой и внутренним объёмом шкафа. Холодные стенки покрываются конденсатом. Проводники не отсыревают, но вода стекает по ним с рам шкафов, что также может вызвать замыкание. Чтобы этого не происходило, необходимо устанавливать специализированные обогреватели для электромонтажных шкафов.

Данная продукция представлена в ассортименте интернет-магазина «ГК ПрофЭлектро» в лице проверенной торговой марки TDM. А мы в свою очередь, познакомим вас с основными критериями выбора и основами монтажа.

Про монтаж устройства

Большинство современных обогревателей рассчитаны под монтаж на рейки формата DIN. Необходимо лишь распаковать устройство, а затем надеть его на монтажную часть, затянув винты. Затем к изделию подводится электрический ток. Вся автоматика и сторонние модули подключаются при помощи винтовых или клавишных зажимов. Нужно только завести провода в требуемый слот, а затем плотно затянуть их. Если используется несколько обогревателей, то они должны соединяться параллельно. Несмотря на малые размеры, они потребляют достаточно большое количество электрической энергии, поэтому нужно быть внимательным при подборе питающей проводки. При монтаже следует учитывать следующие особенности:

• Поток воздуха при использовании активной модели не должен прогревать какую-то одну точку, иначе эффективность системы будет стремиться к нулю. Также, плохая теплоотдача может вывести обогреватели из строя.
• Лучше располагать вентилятор так, чтобы он продувал поток по наиболее длинной линии. Это позволит получить правильное смешивание воздушных масс внутри объёма. Использовать дополнительные решетки и диффузоры строго не рекомендуется.
• Перед монтажом рекомендуется выполнить теплоизоляцию шкафа изнутри, по крайней мере, на его не прилегающих к стенам металлических поверхностей. Делать это можно при помощи негорючей минеральной ваты. Она позволит сдвинуть точку росы внутрь утеплителя, а на прогрев нужно будет тратить значительно меньше электроэнергии.

Желательно, чтобы все обогреватели можно было отключить при помощи силового тумблера. Это позволяет получить доступ при необходимости срочного ремонта. Расстояние между блоком управления и системой не имеет значения, поэтому можно вынести управляющие функции в теплое помещение. Это позволит достичь высшего уровня контроля, а яркие цифровые табло всегда будут на виду у контролёра. Покупать приборы лучше с запасом крупным оптом. Они выходят из строя нечасто, но лучше иметь сменные приборы под рукой.

Гибкое использование и простое обслуживание

Вы можете устанавливать несколько штук в ряд. Эксперты также рекомендуют выделять для этих приборов отдельную рейку, чтобы они даже не пересекались с функциональными частями шкафа. Такая организация позволит объединить все приборы под общий контроллер, а также облегчит плановую ревизию. Её требуется производить приблизительно 1 раз в год, в летний сезон. Перед очисткой радиаторов от пыли придётся всё полностью обесточить. При необходимости мощности можно расширять, делать модернизацию путём замены на новые модели обогревателей, но при этом не придётся затрагивать функционал самого шкафа.

Также желательно иметь запас мощности, чтобы противостоять образованию конденсата в наиболее морозные дни. Аппаратура сама выставит необходимую температуру, лишь бы было, откуда брать компенсирующий нагрев. Использовать сторонние радиаторы и вентиляторы строго запрещено.

Источник

Расчет мощности для обогрева шкафа автоматики. Формулы и калькулятор.

Для того чтобы правильно подобрать оборудование для нагрева воздуха в шкафах управления и автоматики, нужно точно рассчитать необходимую мощность нагревательных элементов. Формула расчета основана на таких параметрах, как габариты корпуса ШУ, разница температур между окружающей средой и необходимой температурой внутри шкафа. Также в предоставленном ниже калькуляторе учтены такие особенности, как вариант расположения электрощита, материал, из которого он изготовлен и выделяемое тепло от размещенных в нем электроприборов.

Для быстрого расчета предлагаем вам ввести данные в форму ниже, в поле с расчетной мощностью будет выведена необходимая мощность нагревателей. Но максимально точно учесть все особенности вашего шкафа управления могут только квалифицированные специалисты, поэтому для получения оптимального расчета и рекомендаций по оборудованию для обогрева шкафа управления обращайтесь к нашим специалистам по телефону или через форму обратной связи. Все расчеты и консультации предоставляются абсолютно бесплатно.

Расчет параметров для обогрева шкафов автоматики

С каждым годом развитие технологий происходит все более стремительно и без автоматизации уже способно обходиться очень малое количество процессов на производстве. Оборудование, обеспечивающее автоматизацию производственных процессов, очень важно сохранить в работоспособном состоянии как можно дольше, поэтому все время совершенствуются решения для его защиты.

Наиболее оптимальным способом сохранения электроприборов является их помещение в специальных защитных электротехнических шкафах, называемых шкафами автоматики и управления. Такие электрощиты представляют собой металлические шкафы, которые способны защитить оборудование от влажности, запыленности, капель воды и других негативных факторов.

Однако даже внутри самого шкафа автоматики есть ряд условий, которые также могут негативно отразиться на работе размещенных внутри электродеталей. В данной статье мы подробно рассмотрим некоторые из них.

Высокая температура воздуха в шкафу

При работе практически любого электрического оборудования выделяется определенное количество тепла. Особенно ощутимо это в жаркое время года, когда нагрев оборудования может привести к перегреву и выводу его из строя. Для избежания подобной ситуации необходимо принудительное охлаждение воздуха в шкафу управления. Помочь с охлаждением могут вентиляторы для ШУ.

Низкая температура окружающей среды

Холод способен причинить не меньше вреда для электрооборудования, чем перегрев. Большинство приборов не предназначено для работы при низких температурах воздуха, а отрицательные значения температуры воздуха в зимний период вообще не позволяют им запуститься.

Поэтому для расположенных на улице или в помещениях с плохим отоплением шкафов автоматики необходимо обеспечить правильный обогрев в зимний период.

Низкая температура воздуха не только сама по себе имеет плохое влияние на оборудование, она также приводит к выпадению конденсата на внутренних поверхностях шкафа, когда температура воздуха внутри достигает точки росы.

Точка росы – это крайняя температура воздуха при определенной влажности, ниже которой водяной пар начинает конденсироваться. В таблице вы можете посмотреть данные о точке росы для определенной влажности и температуре окружающей среды.

Относительная влажность среды, %

Температура окружающей среды, °C

Чтобы нейтрализовать все негативные условия для работы электроприборов в шкафах автоматики необходимо рассчитать точную мощность нагревательных элементов, которая необходима для подогрева воздуха до оптимальной температуры. Формула расчета основана на множестве различных параметров, которые в свою очередь тоже нужно правильно рассчитать и учесть. На основе полученной мощности подбирается наиболее подходящее оборудование для нагрева: обогреватели ОША, вентиляторы, терморегуляторы.

Расположение и размеры корпуса шкафа автоматики

Для начала необходимо вычислить площадь стенок корпуса шкафа автоматики на основе его габаритов. Потом в зависимости от расположения шкафа управления нужно определить, какие стенки шкафа управления будут рассеивать тепло. Очевидно, что площадь рассеивания будет большей у отдельно стоящих электрошкафов, а щиты управления в середине ряда аналогичных щитов будут контактировать с окружающей средой не всеми сторонами корпуса, следовательно, площадь поверхности рассеивания будет меньше.

Для организации охлаждения шкафа автоматики лучше будет, если площадь рассеивания тепла будет как можно больше. К примеру, если иметь один и тот же набор электроприборов, то охладить их в шкафу управления большего размера будет намного проще, чем в компактном электрощите. А вот для охлаждения все совсем наоборот: в маленьком шкафу нагреть воздух проще.

Для каждого варианта размещения шкафа управления можно использовать готовые формулы, которые помогут легко и быстро вычислить площадь рассеивания поверхности корпуса шкафа.

A = 1,8 · В · (Ш + Г) + 1,4 · Ш · Г

Расположение на стене

A = 1,4 · Ш · (В + Г) + 1,8 · Г · В

Крайнее место в ряду шкафов

A = 1,4 · Г · (В + Г) + 1,8 · Ш · В

Крайнее место в ряду на стене

A = 1,4 · В · (Ш + Г) + 1,4 · Ш · Г

Расположение в середине ряда

A = 1,8 · Ш · В + 1,4 · Ш · Г + Г · В

В середине ряда на стене

A = 1,4 · Ш · (В + Г) + Г · В

Расположение на стене в середине ряда под козырьком

A = 1,4 · Ш · В + 0,7 · Ш · Г + Г · В

Плотность теплового потока

Плотностью теплового потока называю показатель скорости рассеивания тепла внутри электрощита управления. Данный параметр напрямую зависит от атмосферного давления, поэтому его очень легко вычислить по таблице, зная высоту над уровнем моря для местности.

Чем больше будет давление, тем лучше будет рассеиваться тепло, следовательно, расположенные выше над уровнем моря в зоне с более низким давлением шкафы будут рассеивать тепло меньше.

Для средней полосы РФ плотность теплового потока равна 3.2 при средней высоте над уровнем моря в 170м.

Теплопроводность материалов корпуса электрошкафов

Немаловажным при вычислении мощности обогрева шкафов автоматики является также и материал, из которого он изготовлен. От вида металла зависит такой параметр, как коэффициент теплоотдачи.

Коэффициентом теплоотдачи называют определенное количество теплоты, передаваемое за единицу времени через 1 м2 эффективной поверхности теплообмена из более нагретой зоны в менее нагретую.

Возьмем за пример три наиболее распространенные типы металлов для шкафов управления: листовая окрашенная сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Наибольший коэффициент теплоотдачи имеет алюминий (12), потом идет окрашенная сталь (5,5), и наименьший имеет нержавеющая сталь (4,5). Исходя из этого, мы видим, что при необходимости охлаждения лучше использовать алюминиевые шкафы, так как они будут хорошо отводить тепло. Благодаря хорошей передаче тепла алюминий используется в большинстве типов радиаторов, в частности в обогревателях ОША от производителя Термоэлемент радиатор тоже выполнен из алюминия.

Выработка тепла оборудованием в шкафу автоматики

Состав комплекта электроприборов, размещенного в шкафу управления, также является важным показателем при расчетах мощности. Ведь много типов электрооборудования способны вырабатывать большое количество тепла при нагреве и даже требовать дополнительного охлаждения в жаркое время года. Среди электроприборов, размещаемых в шкафах автоматики много блоков питания, твердотельных реле, трансформаторов, частотников и прочих элементов. Каждый из них вырабатывает определенное количество тепловой энергии и это тоже нужно учитывать при расчетах.

Расчет температуры внутри ШУ

Формула для расчета температуры внутри шкафа управления выглядит следующим образом:

Твнут = Qv * k * A + Тнар

Твнут – температура воздуха внутри щита автоматики,

Тнар – температура воздуха снаружи,

Qv – тепловыделение от электроприборов, установленных в ШУ

k – коэффициент теплоотдачи металла, из которого изготовлен корпус шкафа автоматики

А – площадь эффективной поверхности теплообмена

Произвести быстрый подсчет тепловыделения можно по фрмулам, представленным в данной таблице:

Формула для расчета

Q_пч = суммарная мощность * 0,05

Q_бп = суммарная мощность * 0,1

Q_а = суммарный ток * 0,2

Q_п = суммарный ток * 0,4

Q_т = суммарная мощность * 0,1

Q_р = суммарный ток нагрузок по каждой фазе * 1,2

Общее тепловыделение компонентов Qv после вычисляется как суммарное значение выделения тепла всех электроприборов.

По результатам вычисления внутренней температуры шкафа управления мы можем сравнить рассчитанное значение с оптимальной температурой для помещенного в нем оборудования. При температуре внутри шкафа большей, чем рекомендованная, нужно делать охлаждение воздуха при помощи вентиляторов.

Если температура окажется недостаточно высокой, необходимо обогревать ШУ при помощи обогревателей ОША. Для подбора наиболее подходящих моделей нагревателей, нужно определить, какая суммарная мощность нагревательных элементов нужна для поддерживания наиболее подходящей температуры воздуха в шкафу.

Расчет необходимой мощности для обогрева шкафов автоматики

Вычисление мощности нагрева производится по следующей формуле:

Р = А * k * ( Твнутр – Твнеш ) — Qv

Здесь Р – необходимая мощность нагрева

А – площадь эффективной поверхности теплообмена

Твнутр – Твнеш – разница температур воздуха внутри и снаружи шкафа

k – коэффициент теплоотдачи корпуса шкафа управления

Qv – суммарное тепловыделение электроприборов в шкафу

Полученная мощность используется для подбора моделей обогревателей шкафа автоматики ОША. Калькулятор, предоставленный на данной странице, поможет вам легко и быстро произвести все необходимые вычисления для определения мощности обогрева шкафа автоматики. Для более точного вычисления вы также можете обратиться к нашим специалистам по телефону или при помощи форм обратной связи. Обращайтесь к нам и получите полную консультацию по обогреву шкафов управления абсолютно бесплатно!

Источник

Уличный антивандальный шкаф с подогревом и охлаждением своими руками

Не всегда финансово выгодна покупка уже готового уличного шкафа, например, такого. В жизни бывают случаи, когда нужно с помощью подручных средств решить задачу, вложившись в минимальную сумму, и при этом просверлить пару отверстий и воспользоваться синей изолентой 🙂

ПП «СКС» идёт Вам навстречу. В магазине есть почти всё необходимое для самостоятельного изготовления уличного всепогодного климатического шкафа. В итоге такой шкаф может эксплуатироваться зимой, когда включается обогреватель, и летом — в жару срабатывает вентилятор. При умеренной погоде шкаф не будет потреблять энергию.

Сразу следует перечислить те материалы, которые мы не продаём, но они Вам понадобятся при изготовлении климатики:

1. Уплотнительная лента. Её можно купить на рынке или строительном супермаркете, она используется для уплотнения дверных щелей, подойдёт самая тонкая, стоимостью можно пренебречь, копейки.
2. Провода. Немного провода понадобится для внутренней разводки, ну и для подведения от розетки к шкафу, эту длину нужно посчитать самостоятельно, достаточно сечения 1,5мм, если длина несколько метров.
3. Анкеры 10-ка, 4шт — это чтобы привинтить на стену.
4. Гофротруба УФ-стойкая — этот товар у нас есть, но можно купить вместе с проводом. Обычная белая гофротруба не годится, она для помещений.
5. Клеммные колодки для соединения провода. Не используйте скрутки.
6. Синяя изолента. Также есть, как и колодки, но проще взять на месте или у себя в ящике 🙂
7. Листы пенопласта или другой утеплитель.
8. Клей для утеплителя, если тот не держится самостоятельно.
9. Герметик — это в том случае, если Вы купите шкаф с лишними отверстиями, его можно использовать как клей для утеплителя, достаточно несколько точек клея на каждую внутреннюю стенку ящика.
10. Гайки, болты, шайбы, самоклеющиеся площадки для организации кабеля.
11. Пачка стяжек, вязальная проволока и другие подручные материалы
12. Блок розеток в шкаф, можно взять такой , а можно «Свеновский» в переходе купить. Если можно, то подключите оборудование через колодки, конечно, если оборудования там не много, например, в шкафу будет только роутер.
13. Для шкафа можно изготовить козырёк — это дополнительно отсрочит появление ржавчины.

Следует напомнить, что недорогие шкафы и ящики не обработаны антикоррозийным покрытием, они покрыты только порошковой краской, запечённой в печи, её защиты хватит ненадолго, ржаветь начнет из сварных швов на углах и из тех мест, где краска взялась хуже. Вам не составит труда ежегодно красить шкаф. Однозначно, козырёк над ящиком — действенное средство, но на 100% не спасает.

Какие товары понадобятся для сборки уличного шкафа:

1) Во-первых, это печка, выбирайте мощность исходя из объёма шкафа и его размещения. Если шкаф защищён от ветра и хорошо утеплён, а щели все закрыты, то мощность обогрева можно снизить, но если шкаф будет размещён в поле, то печку нужно брать мощнее. В любом случае, добавить еще одну печку можно в любой момент.

2) На летнюю жару нужны вентиляторы. Здесь все зависит от выделяемого тепла Вашим активным оборудованием, размещённым в уличном ящике. Можно округлить и сказать, что почти все 100% потребляемой мощности идут в тепло. Вентиляторы не нужно отбирать по шуму, можно купить подешевле, а можно с подшипниками подороже — прослужит дольше, если не разбираетесь, то задайте вопрос продавцу.

3) Управлять включением и отключением печек с вентиляторами мы будем с помощью термостатов, один на холод, второй на жару. В помещениях применяют только на положительную температуру, универсальные, нам же понадобится еще и на отрицательную температуру. Смотрим на NO и на NC

Выбор шкафа, бокса или ящика для изготовления климатического шкафа с подогревом

Нужно определиться, важна ли антивандальность и антивзломность шкафа, если важна, то нужно выбирать шкаф на скрытых петлях, таким параметрам удовлетворят шкафы «Форпост» и «СуперАнтилом», у них усиленная конструкция дверей

В случае же, когда взламывать ваш шкаф не будут, можно сэкономить и взять электротехнический настенный шкаф с монтажной панелью -это будет даже удобнее для крепления всей начинки.

Все самостоятельно изготовленные отверстия следует обработать автомобильной грунтовкой, только она имеет достаточную текучесть, чтобы хорошенько проникнуть в структуру металла и предотвратить коррозию.

Источник