A+ A A-

Elektrik Panoları İçin Isı Kontrolü

Günümüzde komponentlerin iyice küçülmesi, elektroniğin yaygın kullanımı ve yeni güç elektroniği ürünlerinin artması , IP koruma sınıfına benzer şekilde sıcaklık yönetimi ve kontrolünü de elektrik panolarının tasarımında göz önüne alınması gereken bir durum haline getirmiştir.

İşçilik maliyetlerinin oldukça yüksek olduğu proses endüstrilerinde, iki önemli belirleyici faktör güvenilirlik ve minimum hata oranıdır. Herhangi bir arıza büyük miktarlara ulaşabilen kayıplara sebep olabilir.

Komponentin ömrü pano içindeki sıcaklık ve nem koşullarına bağlıdır; ideal sıcaklık +10-+45°C ve ideal bağıl nem oranı %30-90 arasıdır.

Pano içi sıcaklığın ve bağıl nem oranının ideal sıcaklığın dışında olması durumunda çevre koşullarına, panonun yapısına ve özellikle maliyetlere göre değişen pek çok çözüm şekli bulunmaktadır.

Bazı durumlarda panoyu büyütmek ve fan kullanmak yeterliyken, pano içi sıcaklığın çok yüksek olduğu pek çok durumda ise klimalar (soğutucular) kullanılmalıdır.

Pfannenberg ürünleri,1950'li yıllardan beri sürekli geliştirilerek, ventilasyon ve ısı değişim sistemlerine ve klimalara dek tüm problemlere uygun çözümler sunmaktadır.

ELEKTRİK PANOLARI İÇİN SICAKLIK KONTROLÜ;

SİRKÜLASYON

Sirkülasyon fanları, cebri ventilasyon

Panonun içindeki havanın sirkülasyonunu sağlayabilecek fanların kullanımı sıcaklığı düşürebilir ve bazı komponentlere zarar verebilecek ısı yoğunlaşmalarını önleyebilir.

Pfannanberg fanları elektrik panolarındaki komponentler tarafından üretilen yüksek ısının giderilmesi için tasarlanmışlardır. Bu komponentin ömrünü önemli ölçüde arttırır ve ideal çalışmasını sağlar.

Bu fanların kurulumu ve bakımı kolay olduğundan, olası ısınma problemlerinde düşük maliyetli, etkin bir çözüm sunarlar.

Yüksek IP koruma sınıfları sayesinde hem endüstriyel uygulamalarda hem de farklı hizmetlerde kullanılabilir.

DOĞAL SICAKLIK YAYILIMI

Daha büyük bir pano kullanmak bazı durumlarda panonun ısı probleminin çözümü olabilir.

Ventilasyon filtreli ızgaraları dış ortamdaki soğuk havanın pano içerisine girmesini sağlar ve doğal yayılımla pano içi ısının düşürülmesini hızlandırır.

Ancak bu çözüm sadece komponentler tarafından üretilen ısı miktarının düşük olduğu durumlarda tavsiye edilir .Çevre havanın tozlu olduğu ortamlarda ise filtreli ızgaralar kullanılmalıdır.

ISITMA

Pano Isıtıcıları

Pano ısıtıcılarının kullanımı için iki sebep vardır:

- Çevre ısısının çok düşük olduğu durumlarda komponentlerin ideal çalışması için elektrik panosunu ısıtmak

- Yoğunlaşmayı önlemek

Yoğunlaşma, kısa devre, kontakların vaktinden önce oksidasyonu , metal kısımlarda ve kısmen panoda korozyona yol açabilir ve elektrik veya elektronik komponentlerin ömrünü önemli ölçüde azaltır.

Yoğunlaşma, sıcaklık hızlı bir şekilde çiy noktasının altına düştüğünde meydana gelir ve bu pano içindeki sıcaklığın çevre sıcaklığından birkaç derece üstünde olmasını sağlayarak kolayca önlenebilir.

İdeal tasarımlı Pfannenberg pano ısıtıcıları sayesinde uygun sıcaklık sağlanırken panonun her yeri aynı anda ve aynı derecede ısıtılır. Bu ısıtıcılar özel Alu-profiller içine yerleştirilmiş plaket rezistanslarla üretilmekte ve oldukça uzun ömürlü kullanım imkanı sunmaktadırlar.

SOĞUTMA

Pano Klimaları (Soğutucular)

Pfannenberg Pano Klimaları (soğutucular)  sıcaklığın +55°C’ye kadar çıkabildiği ortamlarda kullanılabilir. Bu klimalar, pano içi istenen sıcaklık çevre sıcaklığından düşük olduğunda veya yüksek ısının giderilmesi gereken durumlar için uygundur. Aynı zamanda soğutma işlemini gerçekleştirirken panonun IP koruma sınıfını etkilemezler.

Dış hava devresinin iç kısmına yerleştirilen filtre sayesinde çevre havada ne kadar toz veya yağ parçacıkları olsa da (klima )soğutucu çalışabilir. Filtrenin değiştirilmesi çok kolay ve ucuzdur. Bunun yanında filtreyi değiştirerek cihazın kullanım ömrü boyunca verimli çalışması sağlanır.

Klimalarda (soğutucularda), pano içi sıcaklık kontrol sistemi ve arıza durumunda devreye giren alarm sistemi bulunmaktadır. Pano üstü, yanı ve kapı tipi klimalar (soğutucular), kullanıcıya yerleştirme alternatifini sunmaktadır.

HAVA/SU EXCHANGER 

Pfannenberg hava/su exchangerlarda ,soğuk hava, endüstriyel tesisattan temin edilen soğuk su tarafından sağlanır. Sağlanan soğuk hava ile, çok daha büyük miktarlarda ısı giderilebilir ve pano içindeki sıcaklık, çevre sıcaklık seviyesinin altına düşürülebilir.

Pano içindeki sıcaklık su akışının ayarlanması ile kontrol edilebilir. Su devresi güç kapatıcı bir kaynak ile korunabilir ve böylelikle elektrik cihazları daha güvenli hale getirilir.

SICAKLIĞIN HESAPLANMASI

Sıcaklık Kontrol Cihazının Belirlenmesi

Komponentler tarafından üretilen ısının serbest pano yüzeyi tarafından aktarılması ile sağlanan ısı dengesi, pano içinde sıcaklık kontrol cihazı olmaksızın ulaşılan ısıyı hesaplamak için kullanılır. Böylece ısı kontrolü için hangi cihazın kullanılacağı saptanır.

Ti = Kabul edilebilir maximum pano içi sıcaklık (° C)

Te = Maximum pano dışı sıcaklık (° C)

?t = Ti –Te

S = Panonun serbest yüzey alanı(m²)

IP = Panonun koruma sınıfı (IP xx)

Pti = Pano içinde komponentler tarafından üretilen sıcaklık (W). Her bir komponent tarafından dağıtılan güç toplanarak elde edilir. Eğer bu değerler bilinmiyorsa tablo 1-3 deki değerler kullanılabilir.

Pte = Pano yüzeyi tarafından dış ortama yayılan veya dış ortamdan alınan ısı miktarı (W)

Pt = Pti ± Pte

V = Kullanılacak fan filtre hava debisi m³ / h

c = ısı transfer katsayısı

a) Pano koruma sınıfı IP < 54 ve Ti > Te ise ;

Bu durumda, çözüm pano yüzeyinden doğal ısı yayılımı veya fanlı filtreler kullanmaktır. Pano içi sıcaklık dış ortam sıcaklığından yüksek olduğunda pano yüzeyinden dışarıya doğru ısı aktarımı gerçekleşir.

Pano içi sıcaklık dış ortam sıcaklığından daha düşükse pano yüzeyi dış ortamdaki ısıyı alır ve böylelikle pano içi sıcaklık dış ortam sıcaklığına ulaşana kadar bu transfer devam eder. Pte aşağıdaki formulle hesaplanır.

Pte = S x ?t x c filtreli ızgaralar ile çözüm mümkündür. Gerekli olan fan filtre hava debisi aşağıdaki formülden hesaplanır.

1) 2) V = Pt / ( ?t x 0.348 ) m³/ h

c ; ısı transfer katsayısıdır ve panoda kullanılan malzemeye göre değişir.

Sac pano : 5.5 W/m² K

Paslanmaz çelik : 3.7 W/m² K

Aluminium : 12 W/m² K

Plastic : 0.2 W/m² K

Pano içi sıcaklık ortam sıcaklığından yüksek olduğunda PF + PFA serisi fanlı filtreler ve filtreli ızgaralar ile çözüm mümkündür.

Gerekli olan fan filtre hava debisi aşağıdaki formülden hesaplanır.

2) V = Pt / (Dt x 0.348) (m³ / h)

Fanlı Filtrelerin kullanımında aşağıdaki noktalar göz önünde bulundurulmalıdır:

Soğuk havayı pano içine alırken mutlaka fanlı filtre kullanılmalıdır. Bu, dış ortama göre pano içinde pozitif basınç sağlayarak pano içerisine sadece filtre edilen havanın alınmasını sağlar. Pano içine alınan hava sıcak hava ile yer değiştirir ve filtreli ızgaradan dışarı çıkar.

Eğer fanlı filtre ve filtreli ızgara pano üzerinde birlikte kullanılıyorsa; fanlı filtrenin panonun alt 1/3 lük kısmına ve filtreli ızgaranın ise mümkün olduğu kadar pano tavanına yakın yerleştirilmesine dikkat edin. Bu yerleşim şeklinin amacı ısının panonun üst kısmında yoğunlaşmasını önlemektir.

Yan yana birçok bölümden oluşan sıralı panolarda ihtiyaç duyulan serin hava iki veya daha fazla fanlı filtre/ızgaralı filtre kombinasyonu ile sağlanmalıdır. Bu şekilde pano dışına atılan sıcaklığın daha kabul edilebilir seviyede olması sağlanır.

Fanlı filtre / filtreli ızgara kombinasyonunda ikinci bir filtreli ızgara daha kullanılarak, soğuk havanın pano içerisinde ‘Y’ şeklinde yayılması ve daha etkin bir soğutma yapması sağlanır.

Sıcaklığın çok yüksek olduğu durumlarda fanlı filtreye kumanda için bir pano içi termostat kullanılması fanlı filtrenin ve filtrenin servis ömrünü uzatır.

b) Pano koruma sınıfı IP ? 54 ve Ti ? Te ise ;

Bu durumda, çözüm pano yüzeyinden pano kliması (soğutucusu) veya hava/su exchanger kullanmaktır. Öncelikli olarak ihtiyaç duyulan soğutma kapasitesi hesaplanmalıdır.

Bu hesaplama aşağıdaki formüle göre yapılır.

3) Pt = Pti + Pte

B1) Pano Klimaları (Soğutucuları)

Pano kliması (soğutucusu) soğutma kapasiteleri oda ısısına göre değişkenlik gösterir.

DIN 3168 standardına göre pano klimalarında ; soğutma gücü, L35L35 (pano içi sıcaklık 35°C, pano dışı sıcaklık 35°C) ve L35L50 (pano içi sıcaklık 35°C, pano dışı sıcaklık 50°C) olarak beyan edilir.

Pano klimalarında en verimli şekilde faydalanabilmek için aşağıdaki noktalar göz önünde bulundurulmalıdır;

Soğutma kapasitesi, komponentler tarafından üretilen ısının yaklaşık %10 daha fazlası olmalıdır.

Dış havanın içeriye girmemesi için pano yalıtımının yeterli olması gerekir.

Kapı açıldığı zaman klimanın enerjisinin kesilmesi ve yoğunlaşma olmaması için kapı kontak switchinin kullanılması gerekir.

Pano içindeki komponentler, pano klimalarında hava giriş ve çıkış yollarını kapatmayacak şekilde yerleştirilmelidir. Bu şekilde pano içindeki hava sirkülasyonu sağlıklı bir şekilde gerçekleşir.

Panoda tavan montajlı tip klima kullanılmışsa, pano içindeki komponentlerin kendi fanlarından gelen havanın klimadan pano içine giren soğuk hava ile çakışmamasına dikkat edilmelidir. Bu iki hava akımı arasındaki çakışma klimanın soğutma kapasitesini düşürür ve pano içinde belli bölgelerde ısı yoğunlaşmalarına sebep olur. 

Pano içindeki sıcaklığın çok düşük olması en iyi çözüm değildir. Pano klimalarında fabrika ayarı olan 35 °C soğutucunun servis ömrünü arttır ve daha da önemlisi pano içinde nem oluşmasını engeller.

B2) Hava/su exchangerlar

Hava / su exchangerların soğutma gücü oda ısısından bağımsızdır ve performansları su sıcaklığına bağlıdır. Kompakt tasarımları panonun etkin bir şekilde soğutulmasını sağlar. 

Hava / su exchangerlar ile ilgili herhangi bir standart olmadığından Pfannenberg kendi tecrübelerine dayanarak aşağıdaki verileri tavsiye etmektedir.

Su giriş sıcaklığı Tw = 20 C

Pano içi sıcaklık Ti = 35 C

Su debisi Vw = 400 l/h

Dış ortam havasının yağlı olduğu durumlarda hava / su exchanger kullanmak en ideal çözümdür.

Mevcut sistemde yeterli kapasitede soğuk suyunuz var ise hava / su exchanger kullanmanız önerilir.

Borulardaki suyun akış hızı 3 m / s yi aşmamalıdır. Ani basınç değişiklikleri sızıntılara sebep olabilir.

Su giriş sıcaklığı 15 °C nin altında ise pano içinde nem oluşur. Soğutma kapasitesinin bir kısmı nemin oluşmasını engellemek için kullanılacağından verimli bir soğutma sağlanamaz.

Hız dönüştürücüleri tarafından üretilen güç, Pti

Motor gücü (KW)

Üretilen ısı (W)

1.1

85

2.2

110

5

195

11

360

15

480

22

650

37

850

45

1100

75

1700

90

2000

110

2400

Filtreli doğrultucu güç kaynakları

Akım (A)Üretilen 24 V ısı (W)Üretilen 48 V ısı (W)

2.5

18

26

5

35

45

10

50

85

15

110

100

20

110

160

25

-

210

Tek fazlı güvenlik transformatörleri (max. Güçte ve cos?=0.8)

Güç (VA)Üretilen ısı (W)

63

15

100

25

250

45

400

65

1000

100

2000

150

3000

260

5000

545

10000

870

12500

1090

16000

1200

20000

1500

25000

1600

(c) Endaks End. Aks. İth. İhr. ve Paz. Tic. A.Ş.

Login

Log in to your account or Create an account

Register

User Registration
or Cancel