Szafy i obudowy to dość szeroka kategoria asortymentu przemysłowego. Produkty dostępne w jej ramach często diametralnie różnią się wielkością, przeznaczeniem, materiałem, z którego są wykonane, a także oferowanymi funkcjonalnościami. Można je spotkać nie tylko w zakładach przemysłowych, ale praktycznie w każdej branży. Służą bowiem jako ochrona wrażliwych na uszkodzenia mechaniczne: elektroniki, aparatury elektrycznej, systemów sterowania i napędowych oraz infrastruktury informatycznej. Szafy i obudowy chronią również pracowników – przed zagrożeniami, które może nieść kontakt z elementami instalacji, które znajdują się wewnątrz.

W przypadku centrów teleinformatycznych, systemów sterowania czy innych rozbudowanych systemów automatyki przemysłowej niezbędne okazują się szafy pełnogabarytowe. Ich duże gabaryty nie są przypadkowe, ponieważ muszą pomieścić wewnątrz dużo różnorodnego asortymentu.

Przykładowo szafy w dziale IT przedsiębiorstwa służą jako obudowy dla elektroniki, serwerów, zasilania gwarantowanego, dysków z danymi i wielu innych elementów. Często muszą pomieścić też wiele elementów wyposażenia dodatkowego. Szafy pełnogabarytowe są więc niezwykle istotnym elementem wyposażenia hal produkcyjnych, centrów informatycznych, centrów sterowania, a także zautomatyzowanych magazynów.

Szafy wielkogabarytowe: metal czy tworzywo?

Producenci szaf i obudów przemysłowych wykorzystują w ich konstrukcji różne materiały, co jest uwarunkowane głównie przeznaczeniem tych produktów. Tworzywa sztuczne znajdziemy głównie w przypadku małych obudów, ewentualnie kompaktowych szaf sterowniczych. Różne odmiany tworzyw sztucznych stosuje się także czasami do budowy dużych szaf przemysłowych. Jest to jednak wciąż zdecydowanie mniejsza część rynku.

Szafy z tworzyw sztucznych (najczęściej z poliwęglanu, poliestru bądź ABS; często z różnymi dodatkami wzmacniającymi) mają jednak podobny stopień ochrony (IK i IP) jak ich metalowe odpowiedniki. Podobna jest także ich funkcjonalność.

W ofercie szaf wielkogabarytowych zdecydowanie dominują rozwiązania metalowe. Szafy metalowe zapewniają przede wszystkim lepszą ochronę mechaniczną, ale również termiczną i przed zaburzeniami elektromagnetycznymi. Najczęściej szafy te wykonuje się z blachy stalowej lub fosforanowej, a następnie pokrywa powłoką galwaniczną lub lakierniczą. Większa podatność na korozję wymusza stosowanie innych materiałów – np. stali nierdzewnej, aluminium – co jednak podnosi koszty.

Szafy ze stali nierdzewnej często stosuje się w pomieszczeniach o dużej wilgoci. Natomiast szafy z blachy aluminiowej polecane są do umieszczenia na zewnątrz. Obudowy wykonane z takiego materiału dobrze odprowadzają ciepło, są też dużo bardziej odporne na korozję i mają dużą wytrzymałość mechaniczną.

Konstrukcja i możliwość rozbudowy szafy

Typowe szafy pełnogabarytowe dostępne obecnie na rynku mają konstrukcję opartą na profilach stalowych, które tworzą szkielet całej instalacji. To, co dalej dołącza się do tego szkieletu, zależy już od konkretnych potrzeb przedsiębiorcy. Dowolność w projektowaniu szaf jest bardzo duża. W standardowych rozwiązaniach do profili mocuje się podłogi, sufity, półki, ściany i drzwi (1- lub 2-skrzydłowe).

Rozmieszczenie komponentów wewnątrz szafy powinno być uporządkowane, a jednocześnie pozwalać na optymalne wykorzystanie miejsca. Nie należy też zapominać o bezpieczeństwie użytkowników. Podczas montażu elementów warto postępować według zasady, że te cięższe powinny znajdować się na dole, a lżejsze – na górze szafy sterowniczej. Ważna jest także odległość między poszczególnymi elementami. Nawet te sąsiadujące ze sobą nie mogą być zbyt blisko siebie, ponieważ np. może to doprowadzić do przeciążenia i w efekcie do uszkodzeń.

Niezwykle ważne są także wszelkie aspekty związane z bezpieczeństwem instalacji wewnątrz szafy. Na ich bezpieczeństwo wpływa m.in. szczelność szafy, jej wytrzymałość mechaniczna, wentylacja oraz regulacja temperatury i wilgotności. Choć więc dowolność projektowania jest duża, to cała zabudowa powinna być zgodna z przepisami i normami. Tylko to zapewni bezpieczeństwo konstrukcji i możliwie jak najdłuższy okres jej bezawaryjnego użytkowania.

Niezbędne wyposażenie dodatkowe, osprzęt do mocowania i elementy złączne użytkownik może wybrać już w momencie projektowania szafy. Coraz częściej też dużą rolę odgrywa wzornictwo szaf, w tym ich kolorystyka, a więc to, co decyduje o estetyce produktu. Często wraz z rozwojem przedsiębiorstwa pojawia się konieczność rozbudowy systemów sterowania lub dołączenia nowych funkcjonalności. Wymaga to nierzadko przeprojektowania szaf sterowniczych, dlatego dobrze pomyśleć o tym już na etapie ich wstępnego projektowania.

Ponieważ w szafach może w pewnym momencie zabraknąć miejsca na nowe elementy, warto stawiać na rozwiązania, które umożliwią łatwą rozbudowę. Dobrym pomysłem są tzw. szafy modułowe. Pozwalają na prostą i szybką rozbudowę – dołączanie nowych elementów do już istniejących modułów. Rozwiązania modułowe dają bardzo szerokie możliwości montażowe – zarówno wewnątrz jednej szafy, jak i w przypadku łączenia kolejnych modułów.

Wyposażenie dodatkowe szaf sterowniczych

Standardowa szafa sterownicza ma wewnątrz instalację elektryczną i elektronikę, pozostałe akcesoria systemowe, a także niezbędne okablowanie, połączenia i inne elementy. Sporą grupę urządzeń stanowi także wyposażenie dodatkowe, bardzo często niezbędne do prawidłowego używania szafy.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Produkty

Wentylatory szaf sterowniczych

Zapewnienie odpowiedniej wentylacji szaf sterowniczych w systemach automatyki, jak również teleinformatycznych, a nawet elektrycznych, należy do podstawowych zadań instalatora. Wymuszony ruch powietrza pomaga w termoregulacji układów elektronicznych, natomiast sprawna filtracja zapobiega awariom wywołanym zapyleniem oraz zawilgotnieniem obwodów. W zależności od wielkości i charakterystyki instalacji będzie wymagane użycie wentylatorów o adekwatnej wydajności, mocy oraz napięciu zasilania.

Przykładem są m.in. systemy wentylacji i klimatyzacji, bez których komponenty elektryczne wewnątrz obudowy byłyby narażone na szybkie uszkodzenie. Systemy te są niezbędne, jeśli w szafie znajduje się duża liczba urządzeń podłączonych do prądu, ponieważ każde z tych urządzeń wydziela pewną ilość ciepła. 

Sama wentylacja będzie wystarczająca, jeśli możliwe jest skuteczne chłodzenie wnętrza szafy powietrzem zewnętrznym (jest ono odpowiednio chłodne ani nie jest zanieczyszczone). Natomiast klimatyzacja szaf sterowniczych będzie niezbędna, kiedy w obudowie znajduje się duża liczba urządzeń generujących ciepło i standardowe wentylatory nie będą nadążać z wymianą powietrza. Warunkami, które przemawiają za stosowaniem klimatyzatorów, są także wysoka temperatura w danym pomieszczeniu, duże zapylenie otoczenia i konieczność zapewnienia wysokiego stopnia ochrony IP w szafie.

Lista wyposażenia dodatkowego dla szaf sterowniczych jest dużo dłuższa. Znajdziemy na niej np. oświetlenie LED, lampy ostrzegawcze, systemy monitorowania, listwy zaciskowe, złączki listwowe, inne elementy mocujące, a także dodatkowe zabezpieczenia drzwi przed ich otwarciem (przypadkowym lub przez nieuprawnione osoby).

Szafy sterownicze: nowe trendy

Rynek szaf przemysłowych stale ewoluuje i trafiają na niego coraz doskonalsze produkty. Jednocześnie konkurencja staje się coraz bardziej wyrównana. Aby więc zdobyć klienta, producenci decydują się na bardziej specjalistyczne i zindywidualizowane rozwiązania – często dopasowane do specyficznych wymagań odbiorcy.

Sprawia to, że na rynek trafiają szafy, w których znajdziemy elementy wykonane z różnych materiałów. Standardem też powoli stają się nowe sposoby łączenia, wyświetlacze z panelami dotykowymi na obudowach czy zdalne sterowanie.

Specyficzne potrzeby różnych branż spowodowały, że w ofercie rynkowej można dziś spotkać szafy przeznaczone dla konkretnych grup odbiorców lub do specyficznych celów. Przykładem są szafy dla przemysłu spożywczego, medycznego i farmaceutycznego. Wyróżniają się specjalistycznymi rozwiązaniami, które są niezbędne wyłącznie dla tych branż.
 
Rośnie też oferta szaf do zastosowań specjalnych. Wielu producentów oferuje już modele przeciwwybuchowe, dostosowane do obszarów zagrożonych trzęsieniem ziemi, zapewniające ekranowanie przeciwko polu elektromagnetycznemu, a także np. szafy wandaloodporne.

Do jakich zastosowań najczęściej wykorzystywane są szafy pełnogabarytowe w szeroko pojętej branży przemysłowej? Tak naprawdę w każdej gałęzi przemysłu jest miejsce na szafy pełnogabarytowe lub szafki kompaktowe. Najprościej można stwierdzić, że jeśli nie możemy dobrać do naszej aplikacji szafki kompaktowej, powinniśmy skorzystać z większej obudowy. Po szafę pełnogabarytową sięgamy także wtedy, gdy tworzymy układ sterowania lub rozdziału mocy. Tak naprawdę większość aplikacji, z jakimi mamy do czynienia na rynku, została zaplanowana w dużej obudowie. Najczęściej to zaawansowane systemy zasilająco-sterujące, które zaprojektowano na potrzeby danej aplikacji. Jeśli jest ona duża, najczęściej sięgamy po szafy pełnogabarytowe. Na co przede wszystkim powinniśmy zwracać uwagę podczas zakupu takiej szafy? Najważniejsze, abyśmy pamiętali, że szafa sterownicza to nie tylko obudowa. To również wiele akcesoriów, które są potrzebne do wykonania zabudowy przestrzennej.  Na początku zwróciłbym uwagę, jakie są możliwości rozbudowy. Ważne, aby akcesoria do rozbudowy były łatwo dostępne i dostarczane razem z szafą. Ważnym czynnikiem jest też łatwość montażu, czyli wykonywania zabudowy wewnętrznej i łączenia ze sobą szaf. Należy też pamiętać, że czasami w przyszłości może być konieczne rozbudowanie aplikacji. Warto więc wybrać takie rozwiązanie, które nam to umożliwi. Warto też upewnić się, czy łatwo dostępne będą części zapasowe. Paweł Piwnicki, product manager, Systemy Szaf i Obudów w firmie Rittal