Chłodzenie szaf sterowniczych – typowe problemy
RittalW klimatyzatorach szaf sterowniczych newralgicznym elementem może się okazać skraplacz, ponieważ jest najbardziej narażony na zabrudzenie, zaolejenie, zaklejenie, przez co spada jego wydajność chłodnicza i wzrasta pobór energii elektrycznej – mówi Marcin Lisowski, product manager Cooling Units w Rittal.
MM: Wymienniki ciepła typu powietrze/woda są dziś bardzo wydajne. Jak jednak wpływają na procesy obsługiwane przez szafę sterującą (np. procesy produkcyjne), gdy ulegną awarii?
Marcin Lisowski: Jeszcze klika lat temu klienci obawiali się rozwiązań chłodniczych opartych na wykorzystaniu wody. Często pojawiało się pytanie, co stanie się z komponentami szaf sterowniczych w przypadku rozszczelnienia się układu wymiennika typu powietrze/woda. Dzisiaj klienci coraz częściej sięgają po tego typu rozwiązania z kilku głównych powodów – m.in. są one bezobsługowe i nie wymagają akcji serwisowych. Co więcej, urządzenia te zużywają niewiele energii elektrycznej. Jedynym elementem eksploatacyjnym jest wentylator nadmuchowy, który z czasem może wymagać wymiany. Dzięki zastosowaniu takiej technologii wymiennika ryzyko wystąpienia awarii podczas procesu produkcyjnego jest znikome.
Wymienniki Rittal są w 100% bezpieczne dla chłodzonych komponentów. Urządzenia zostały zaprojektowane w taki sposób, by w przypadku pojawienia się jakiejkolwiek nieszczelności w układzie wodnym zawór elektromagnetyczny natychmiast odcinał dopływ wody chłodzącej, a wymiennik sygnalizował wystąpienie awarii. Funkcje te pozwalają na zapewnienie wysokiego bezpieczeństwa i ciągłości procesów produkcyjnych. Ponadto wymienniki tego typu mogą pracować w skrajnie wysokich temperaturach otoczenia dochodzących nawet do 70°C. Dla porównania: standardowe urządzenia sprężarkowe, tj. klimatyzatory, mają graniczną temperaturę pracy na poziomie 55°C.
W przypadku klimatyzatorów dla szaf sterowniczych wymienniki ciepła mogą się okazać jednym ze słabych ogniw (ze względu na potrzebę częstej konserwacji – czyszczenia). Jak producenci radzą sobie z tym problemem (jak go rozwiązują)?
– Jeżeli chodzi o klimatyzatory szaf sterowniczych, to newralgicznym elementem może się okazać skraplacz. Ten element jest najbardziej narażony na zabrudzenie, zaolejenie, zaklejenie, przez co spada jego wydajność chłodnicza i wzrasta pobór energii elektrycznej. Brak odpowiedniej konserwacji może doprowadzić do awarii całego układu. W odpowiedzi na potrzeby klientów Rittal opatentował specjalną ochronę powłoki skraplacza z wykorzystaniem nanotechnologii. Rozwiązanie to stosowane jest w produkcji seryjnej klimatyzatorów szaf sterowniczych. Skraplacz pokryty jest nanolakierem. Składa się on z nanocząsteczek z ceramiki, które pokrywają element warstwą przeciwdziałającą przywieraniu brudu. Dzięki temu powstaje trwałe zamknięcie porów lakierowanego elementu, a cząsteczki brudu nie mają możliwości przywierania. Co więcej, przy stosowaniu tego typu skraplaczy nie trzeba stosować dodatkowych filtrów. Technologia pozwala użytkownikom na znaczące wydłużenie okresów międzykonserwacyjnych, nawet w „zanieczyszczonym” otoczeniu. Oczywiście w środowiskach najtrudniejszych, jak chociażby olejowe, zalecamy stosowanie dodatkowych filtrów aluminiowych, które znajdują się w naszej ofercie, i wykonywanie częstszych przeglądów serwisowych, które wyeliminują ryzyko awarii. Jednak w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami to jest najbardziej skuteczne.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Co powoduje, że chłodziarki termoelektryczne (tzw. chłodziarki Peltiera) znajdują zastosowanie niemal wyłącznie w małogabarytowych szafach sterowniczych?
– Rzeczywiście chłodziarki Peltiera to idealne narzędzie do chłodzenia niedużych obudów czy pulpitów sterowniczych. Niestety moc modułu Peltiera jest nierozerwalnie związana z jego wielkością, a więc najczęściej tworzy on niewielki układ o małej mocy chłodniczej. Nie oznacza to jednak słabej wydajności urządzenia. Wręcz przeciwnie – moc ta jest w zupełności wystarczająca do chłodzenia sterowników czy komputerów przemysłowych montowanych w kompaktowych obudowach. Niewątpliwą zaletą chłodziarek termoelektrycznych jest brak sprężarki, która generowałaby dodatkowe gabaryty urządzenia chłodniczego. W tym przypadku firma Rittal, odpowiadając na potrzeby klientów, wprowadziła na rynek jedną z najmniejszych i najlżejszych chłodziarek termoelektrycznych na rynku. Thermoelectric Cooler ma szerokość zaledwie 125 mm i masę 2,4 kg, zapewniając 100 W mocy chłodniczej. To wręcz idealne rozwiązanie wszędzie tam, gdzie wymagane są niewielkie wymiary zabudowy, a urządzenia zamknięte w szczelnych obudowach wytwarzają ciepło, które potrzebuje odprowadzenia na zewnątrz. Chłodziarka ma współczynnik EER > 1 (współczynnik efektywności energetycznej). Niewątpliwą zaletą takiego układu jest również brak jakichkolwiek drgań podczas pracy urządzenia oraz łatwość serwisowania. Urządzenie Thermoelectric Cooler ma bardzo szeroki zakres temperatury pracy: od -30°C do +55°C. Przy skrajnie niskich temperaturach istnieje możliwość włączenia funkcji grzania ogniwa Peltira z wykorzystaniem 100 W mocy grzewczej. Chłodziarki z modułem Peltiera stosowane są przy różnego rodzaju pulpitach sterowniczych i panelach obsługi maszyn produkcyjnych. Często są również wizytówką sterownika maszyny, dlatego Rittal zadbał też o design urządzenia, tworząc smukłą, nowoczesną konstrukcję.
