Seifert产品指南

随着生产过程自动化程度的提高，越来越多的电子技术部件被使用。这些部件会产生大量的功率损耗，这些损耗会转化为热量。外壳内温度的升高会对内部部件的生命周期产生负面影响。

支持工艺可靠性和将服务间隔保持在经济范围内是当今工业外壳热管理面临的主要挑战。 因此，选择正确的冷却方法是非常重要的。

使用的最常见冷却方法：

1.自然对流
如果你的应用程序只有很小的热损失，那么在你的外壳上用百叶窗或带过滤器的格栅开口就足够有效了。然而，在大多数情况下，这种方法不能为当今的电子元件提供足够的冷却。

经验法则：

• 根据外壳内部的热负荷和外部的温度，外壳温度可能高于环境温度。
• 无移动部件-通过消除外部风扇，您可以创建一个零维护应用程序
• 无污垢-使用排气过滤器可防止污垢进入外壳。污垢和高温一样会损坏电子设备！

如果环境温度低于外壳温度，热量将通过外壳表面消散。

以下简单公式计算外壳散发的热量水平：

Ps【W】=k x A x∆T

Ps[W] =耗散功率（外壳表面积耗散的热功率）

k[W/m²k] =热传递系数（每平方米表面积的耗散功率和1 K温差）。这个常数是由材料决定的。 ¹⁾

A[m²] =外壳的表面积

∆T[K] =环境空气和外壳内部空气之间的温差

¹⁾   金属板：5.5 W/m²K/不锈钢：5.5 W/m²K/铝：12 W/m²K/塑料：3.5 W/m²K

2.强制对流
如果您的安装环境清洁、无危险，环境温度低于所需的外壳温度，那么利用环境空气的简单强制通风系统通常就足够了。过滤风扇与排气过滤器相结合，通常可以满足现代电子元件的散热需求。

经验法则：

• 计算的上升应至少比环境温度高+10开尔文（可根据外壳内的负载和环境温度而变化）。
• 可能有多种配置–过滤风扇可以位于复杂外壳配置中的多个位置。
• 计算风扇的尺寸，包括静压-在选择过滤风扇时，了解静压如何影响风扇的性能非常重要。

以下简单公式计算所需的气流：

V=3.1 x   Pv/∆T[m³/h]

V[m³/h] =过滤风机的风量

Pv[W] = 功率损耗（由组件的耗散损耗在外壳内产生的热能）

∆T[K] =环境空气和外壳内部空气之间的温差

3.通过闭合冷却回路进行冷却：
如果您的应用程序安装在环境温度高、暴露于油和灰尘的环境中，并且您有很高的防溅要求（NEMA/IP），那么绝对有必要防止环境空气进入外壳。
具有闭环冷却的冷却系统通常由2个回路组成；一个回路关闭环境空气并冷却干净的空气并使其循环进入外壳。第二回路使用环境空气或水来散热。对于这类应用，通常使用冷却单元和空气/水热交换器。

经验法则：

• 将外壳温度降低到环境温度以下的唯一方法（使用冷却装置和空气/水热交换器）
• 适用于高NEMA/IP要求
• 在规划过程中，您需要考虑环境温度和发电损耗。对于室外应用，还请考虑太阳能负载。（检查您想要使用的产品的性能图表，以确保您的系统温度得到正确保持）

冷却装置的正确选择取决于以下标准：

1. 所需冷却能力（瓦特）
2. 最高环境空气温度和所需外壳空气温度
3. 安装要求（墙壁、嵌入式或顶部安装）
4. 冷却装置和外壳的尺寸
5. 安装环境（室内、室外、遮阳等）

以下简单公式可计算所需的冷却功率：

Pk=Pv-Pr

Pk[W] =机组的冷却能力

Pv[W] = 功率损耗（由组件的耗散损耗在外壳内产生的热能）

Pr[W] =辐射热增益/损失（通过外壳外部的热传递）

以下公式计算热量增益/损失：

Pr=k x A x∆T

k[W/m²k] =热传递系数

A[m²] =外壳表面积

∆T[K] =环境空气和外壳内部空气之间的温差

此外，还应注意以下几点：

1. 外壳应密封以防止环境空气流入
2. 冷却装置和外壳的NEMA/IP额定值应相同
3. 使用车门接触开关防止在车门打开的情况下操作
4. 确保外部电路具有良好的空气流入和空气流出，以便将热量散发到环境中
5. 还必须确保具有高水平的自通风的部件不会将空气引导到冷却装置的冷空气出口中。
6. 确保外壳直立。
7. 将温度设置为最低并不总是最好的解决方案。+35°C的预设值是一个很好的折衷方案，可确保电气部件的长寿命、高效运行和最小冷凝。这可能因应用而异。

外壳冷却装置以制冷回路为基础，制冷回路由四个主要部件组成；压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀装置。
回路是密封的，R134a制冷剂在回路内循环（R134a不含氯，臭氧破坏潜能值[OPD]为0，全球变暖潜能值[GWP]为1430）。根据现行法规，制冷剂R134a可以不受限制地使用。

压缩机压缩制冷剂（从而将其带到高压和高温），并将其推动通过冷凝器，在冷凝器中，制冷剂被环境空气冷却，从而从气态变为液态。在液体状态下，制冷剂通过压力低得多的膨胀装置到达蒸发器，在那里它吸收从液体状态变为气体状态所需的热量。然后，气体被抽回压缩机，完成循环。

1		进气口外壳侧		6		进气口环境侧
2		径向风扇外壳侧		7		进气口环境侧
3		蒸发器		8		冷凝器
4		出风口外壳侧		9		空气出口环境侧
5		压缩机		10		过滤干燥器
				11		膨胀装置

在以下情况下使用冷却装置：

• 必要的散热不再能够通过环境空气持续进行
• 外壳内所需的温度应等于或低于环境温度
• 环境空气受到严重污染或湿度增加

产品效率： 外壳冷却装置就像热泵一样工作，因此消耗电能，从而产生费用。冷却装置将这种能量转换为冷却性能的效率由冷却性能图或性能系数（COP）来描述。

新一代节能冷却机组的COP高达2.5。这意味着额定冷却功率为2000 W（L35L35）的冷却单元将仅消耗800 W功率（2000/2.5）。

1	进气口外壳冷侧
2	出风口外壳冷侧
3	出风口环境暖侧
4	进气口环境暖侧

空气/空气 当有冷的环境空气可用但由于污染不应进入外壳时，使用热交换器。空气/空气热交换器主要用于室外应用。

空气/水 换热器主要在有冷水供应的情况下使用，并且需要消散小面积的高功率损耗。

在这两种情况下，外壳温度都高于环境空气或冷却水。