错过需求侧机会第5部分 - 在盒内思考，以达到控制机箱的冷却储蓄|manbetx王者荣耀压缩空气最佳实践

汉克van ormer，贡献编辑

在这个持续的专栏中，我们将分享一些技术的见解，这些技术提供了机会，以负担得起的和容易的方式降低压缩空气的使用，并产生能源节约，同时实现相对快速的回报。但在生产车间找到这些技术并不总是容易或直接的。事实上，很多时候，技术解决方案并不明显。控制外壳的冷却就是这样的情况，这代表了一个重要领域的高能量节约与很少的前期投资。这里有一些开箱即用的想法……检查一下……开箱即用的想法……用于优化控制机壳冷却和提前出来。

压缩空气和控制箱冷却一起去

您可能会询问控制机箱冷却是否与压缩空气有什么关系，但事实上它们在一起。

控制外壳冷却的最有效方法之一，特别是在非常恶劣的条件下，是使用压缩空气驱动的产品。然而，如果没有任何规定，这可能是最不经济的外壳冷却类型。记住:在需要时，控制框冷却是很重要的，因为它可以延长关键电子设备的寿命，减少维护和停机时间。

在利用控制外壳时，大多数设备设计人员在正常内部散热方面选择机箱尺寸和所得到的冷却区域，基于90˚F的最大内部温度靶标。除非另有说明，否则基本工业设备通常旨在以100˚F或更低的环境。

封闭冷却器通常已经安装在生产机械上，如压力机、成形机、包装设备等，进入运行的工厂。工厂人员通常不知道选择参数，因为冷却器被认为是OEM的“包的一部分”。然而，很容易忽略的一个事实是，许多应用在温度超过90˚F的环境区域可能需要辅助外壳冷却，特别是当设备较旧的时候。

关键问题是设施是否需要冷却。然而，答案决定了需要退后一步并提出重要问题：

在所有适当条件下运行时，内部温度是多少？外壳本身有效地是散热器;它会将内部产生的热量转移到冷却器周围区域，或者它将将热量从热环区域传递到外壳中。另一方面，如果周围区域具有正常的70˚F温度的空调，则外壳的散热效果可以是所需的所有冷却。
机柜位于一个非常热门的区域吗？如果是，请确定将控制机箱移动到冷却器位置是否实用。
外壳是否使用压缩空气保持内部正压以防止外部污染物的吸入?如果是，有外壳冷却装置，如空气驱动的涡流单元，将冷却和排气内部外壳，而它是完全密封的。
外壳周围有空间是否有足够的气流，以提供稳定的空气温度年份？

如果操作确定其需要在这些考虑因素中进行修理后，需要辅助控制机箱冷却，植物人员可以确定哪种类型，尺寸单位最适合工厂的需求，以最小的操作能量和维护成本。

评估商用控制机柜冷却器

商用控制机柜冷却有六种基本类型：风扇（吹过过滤的环境空气）;压缩空气打开吹（在环境温度下）;制冷（基于氟利昂）;制冷（热管）;热电制冷（400-1,500 BTU / HR。范围）;和压缩空气驱动涡管制冷。

以下是对可供选择的帮助决策的见解:

风扇与环境空气：内部安装，在过滤空气中绘图

如果外壳周围的环境空气温度超过90华氏度，用这种技术将外壳内部冷却到90华氏度以下是不现实的。这种类型的冷却依赖于“空气交换”，需要一定量的冷空气进入和热空气流出来处理Btu/hr。负载。它的应用受到限制，因为它只能在“较冷”的环境空气中工作。虽然能耗很低，但当运行条件允许适当的性能和条件稳定时，它们的工作效果最好。

压缩空气直接吹入外壳中

假设被吹的压缩空气也是在环境温度下，它不会提供比风扇驱动的环境空气冷却器选项更好的性能，除了增加密度。总的来说，生产压缩空气是非常昂贵的。此外，除非这种空气是干燥和过滤的，否则它会携带油、水和污染物进入电子控制系统。我们不推荐这种做法。

基于氟利昂的制冷单元

基于氟利昂的制冷单元可以将环境空气温度降低到每次通过约15˚F到16˚F。对于更多的冷却下降，只要有足够的容量，制冷作用就会累积。这通常限制它们对环境温度不高于约125˚F的使用，以获得最佳性能。

制冷通常安装在外壳的一侧，并继续在外壳内部冷却相同的空气，直到达到所需的内部温度。单位通常以恒定速度运行，但是当有足够的制冷容量时，可以控制这些单元以通过温度开关关闭。在实践中，它们通常在大部分时间中运行 - 特别是如果热气体旁通阀正在控制它们。热气旁通阀（HGBV）控制模型中没有节能。

热管或热管制冷

热管由密封的金属管组成，其内表面包含毛细管芯吸材料。在容器内部是液体（醇或类似物），其在其自身的压力下，进入毛细材料的孔，润湿所有内表面。在沿热管表面的任何点处施加热量使液体在该点沸腾并进入蒸汽状态。发生这种情况时，气体会拾取蒸发的潜热。然后，气体具有更高的压力，并在密封管内移动到冷凝的较冷的位置。因此，蒸发的潜热从输入到管道的输出端移动热量。这个过程以高速进行。

选择用于热管外壳冷却器的芯材通常是铜管和铝翅片。风扇通常是轴向型，并且设计为易于更换的替代部分。

对于制冷控制外壳冷却器来说，最低的电能成本往往是热管。风冷机组只能冷却到接近环境温度。当箱体周围的环境温度高于所需的内部温度时，它们将无法工作。

当环境温度过高时允许空气到空气热制冷，可提供水冷式版本。像空到空气单元一样，空气到水线嵌入式安装，没有暴露的风扇或翅片以保护。它们提供低于环境冷却甚至每BTU / HR的电气能耗。比空到空中单位。它们需要在密封管内的可用冷却水，以50-60psig和约1-2gpm。这些使用大多数工艺或冷却水源，同时不会显着提高工艺水温。这些单位表现得非常好，没有水进入外壳以造成任何电子产品。风冷单元限制在约3,500 btu / hr。热负荷。水冷单位高达约60,000 BTU /人力资源。

热电制冷

一种旧技术，现在出现在商业工业控制外壳冷却市场是“热电制冷”。首先开发并应用于计算机和其他电子元件的内部冷却。热电板利用Peltier冷却设计。随着板的电流减小，冷却效果降低。控制系统manbetx客户端12-5下载调制电流量以保持目标温度。

运行热电制冷控制外壳冷却器的能源成本比氟利昂制冷机组低50%到80%。这种技术并不总是有能力开发更高的温差的其他一些解决方案，特别是涡管冷却。

热电制冷通常以1,500至3,000 btu / hr为单位提供。在单个单元中冷却。它将在工业环境中处理今天的许多较小的外壳冷却工作。它将冷却以下环境空气温度，但仅限于低于环境温度的冷却温度差异（10°F至20˚F）。

制冷 - 涡旋管冷却

Vortex管在不使用制冷剂或任何移动部件的情况下产生冷却空气。由于压缩空气流过管和涡流发生器，热空气从一端吹出另一端，另一端吹出另一端。涡流发电机是可互换的静止部分。它调节压缩空气的体积。当入口压力升高时，其他一切都相同，冷空气温度下降（在性能范围内）。在许多模型中，高达90˚F的压缩空气温度下降可在大约90普通的入口压力下。

图3.

冷端的下部入口空气压力或背压将降低管中的压力比并提高冷却空气温度。Vortex管冷却器组件中通常有一个浮雕阀，使外壳空气通风，允许背压不会积聚，并使热空气交换冷空气。由于施加良好的涡流管迅速冷却并且没有移动部件，因此可以根据需要频繁关闭和关闭以节省气流。涡旋管冷却器应始终通过恒温器感测内部外壳空气和电磁螺线管，以将空气接通和断开信号。

图4.

涡流管制冷冷却器的性能和使用寿命受环境温度的影响最小。应用于“冲洗”等领域;高粉尘;和腐蚀性元件等，它们需要一个密封的外壳和正的内部压力。大多数制造商在控制螺线管提供内置旁路。当涡流管冷却器关闭时，这允许少量的压缩空气流入外壳。

总结

过滤风机空气和开式吹制压缩空气往往不是保证最佳性能和运行成本的正确选择。
如果能正确使用的话，能源成本最低的制冷装置是热管-风冷装置，它只能冷却到接近环境温度。当盒子周围的环境温度高于所需的内部温度时，应用程序将需要水冷式机组，这也是非常节能的，但确实需要冷却水源。
热电制冷单元在冷却能力中仍然相对较小，并且限制在低于环境温度下约为20μF的温度降低。
涡管冷却器是最通用的冷却器，因为事实上，他们几乎不能被误用到冷却。它们肯定会被误用，导致效率低下和压缩空气的浪费——压缩空气是你最昂贵的公用设施。始终安装旋涡管冷却器与适当选择的自动温度控制，以保持能源效率。
涡旋管冷却器可以产生显着的温度下降。压力越高，设计限制内的温度越低。
涡旋管冷却器在任何制冷应用中都适用于。与氟利昂制冷相比没有少量维护和无限的生活，它总是一个安全的选择。

这些无害的控制外壳冷却器，像一个增长的生产机械，将经常提供一个重要的机会，以减少能源和可能的生产力提高时，优化。