工業電氣控制柜溫濕度調節方案
發布日期：2012-06-02 13:56 瀏覽次數：
一、工業電氣控制柜進行溫濕度調節的必要性
在工業電氣設備的安裝過程中，愈來愈多的工業電氣控制柜被安裝在現場或機械設備附近，這樣可以節省安裝費用及減少安裝過程的復雜程度。
但是工業現場的環境是各不相同的，有的比較理想，但是不少現場的環境是比較惡劣的，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，由于生產環境溫度較其他行業更加嚴酷。另外，隨著變頻調速等新技術的日益普及以及為了滿足各種控制需要，工業電氣控制柜（如PLC控制柜、變頻控制柜）內部通常集成較多大發熱量的高精度控制模塊及各種分立電子元器件（如變頻器、固態繼電器、變壓器、各種整流模塊等等），這些元器件工作時會產生大量的熱量，且自身對高溫又比較敏感。電氣控制柜內溫度如果長期高于40℃，這些精密元器件不僅會提前老化，縮短使用壽命，而且，一旦電氣控制柜內部溫度過高，就會嚴重影響控制精度和控制穩定性，甚至導致元氣件燒毀，造成意外停工。為了保證工業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保持一定的溫度和濕度是很有必要的。
二、工業電氣控制柜溫濕度調節的解決方案
現在一般采用風扇（過濾風扇）、工業空調器、熱交換器等方法對工業電氣控制柜進行溫濕度調節。
1、風扇（過濾風扇）
風扇（過濾風扇）特別適用于經濟的排出高熱負載。只有在柜內溫度高于環境溫度時，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壁板的下方作為進氣口，上方作為排氣口。
如果工作現場的環境比較理想，沒有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內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。
如果工作現場的環境不理想，含有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內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?，F在國內外有不少廠家都有成熟的產品供應，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
風扇適用于柜內溫度高于環境溫度，但是當環境溫度高于柜內溫度或者環境溫度高于柜內要求的溫度（一般為35℃）時，那就應該考慮使用工業機柜空調（又名控制柜空調或工業空調）了。另外，當柜內外空氣循環要求隔絕時，也應該考慮使用機柜空調。
機柜空調可有效降低工業電氣控制柜內部溫度，并能阻止灰塵、濕氣及腐蝕性氣體進入機柜內部，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，是電控系統可靠工作的有力保障。
機柜空調器是通過壓縮式制冷來實現吸熱降溫的，從而使控制柜在密閉的情況下，將控制柜內空氣中的熱量及水份向柜外轉移。由于電氣控制柜內外空氣循環相互隔絕，外部環境中的高溫、粉塵、油污、腐蝕性氣體不會進入控制柜內部，從而解決了風扇散熱所帶來的一系列問題。控制柜內可始終維持在30--35℃的理想溫度環境中，電子、電氣設備的使用壽命和穩定性得到了有效保證。
機柜空調在國外已被廣泛應用于數據處理、通訊、金融、冶金、石化、建材、汽車、機床、軍工等各個領域，目前國內的一些大型數據處理中心及數控加工中心也已廣泛使用。機柜空調的卓越功效及優良性能正在逐步被越來越多的國內中高端用戶高度認同。現在國內外已有不少廠家生產各種規格的壁掛式和頂裝式空調，較大制冷量可達4000多瓦，可以滿足各種用戶的要求。
機柜空調按照其安裝方式，一般可以分為：側裝式、頂裝式、嵌入式、壁掛式和柜內架裝式。
機柜空調安裝時應該注意以下幾點：
?。?）電氣控制柜必須密封。
?。?）頂裝空調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，在安裝結束后應該將冷凝管插入導出孔，防止冷凝水流入柜體內?，F在已經有生產廠家生產無冷凝水排出的空調（冷凝水迅速汽化）。
（4）應該加裝門開關，在門打開時應切斷空調裝置，避免在柜內產生凝露，同時在門關上5分鐘之后才能再次接通空調裝置。
?。?）保持柜內空氣回路的暢通，在進風口及出風口避免受阻。
3、熱交換器
當柜內外空氣循環要求隔絕時，還可以考慮使用熱交換器。
熱交換器按照其冷卻介質，一般可以分為：空氣/空氣熱交換器（冷卻介質為空氣）、空氣/水熱交換器（冷卻介質為水）。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，柜內的熱空氣被吸入熱交換器內，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境溫度必須低于柜內溫度。
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，只是冷卻介質是水，其優點是專門用于多塵、多油及高熱負載的地方。可以通過調節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
如果工作現場的環境比較理想，電氣控制柜中發熱元器件很少，其發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場的地方，這樣就不受現場的影響，但是就增加了電纜鋪設、土建施工、空調安裝等費用，而且對于需要經常操作時，這樣也很不方便；也可以建立在現場，可能會受現場的影響，但是可以節省大量的電纜鋪設的費用，只需土建施工及空調安裝的費用，操作方便。較簡便的辦法就是用鋁合金等在現場建一個電氣控制室，這樣可以基本消除現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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