Elektrické rozváděče jsou nezbytnou součástí mnoha průmyslových a komerčních zařízení, kde slouží k distribuci elektrické energie a ochraně elektrických prvků.
Při provozu těchto zařízení dochází k produkci ztrátového tepla, které je třeba efektivně odvádět, aby se zabránilo přehřátí a následným poruchám nebo zkrácení životnosti komponent. Efektivní chlazení je tedy klíčové pro zajištění spolehlivého provozu a dlouhé životnosti elektrických komponent.
Jedním z hlavních faktorů, které je třeba vzít v úvahu při návrhu chlazení, je požadovaná teplota uvnitř rozváděče. Tato teplota by měla být udržována v rozmezí, které je bezpečné pro všechny instalované komponenty. Typické pracovní teploty se pohybují mezi 20 a 55 °C. Pokud teplota překročí tuto především horní hranici, může dojít k poškození komponent nebo k jejich selhání. Proto je důležité zajistit, aby teplota uvnitř rozváděče nepřekročila maximální povolenou hodnotu.
Dalším důležitým faktorem je teplota okolního vzduchu. Pokud je teplota okolí nižší než požadovaná teplota uvnitř rozváděče, může být použito přirozené chlazení nebo ventilátory. Na druhou stranu, pokud je teplota okolí vyšší, je nutné použít aktivní chladicí systémy, jako jsou chladicí jednotky nebo výměníky tepla. Teplota okolního vzduchu tedy hraje klíčovou roli při výběru vhodného chladicího systému.
Potřebný chladicí výkon závisí na množství generovaného ztrátového tepla. To je ovlivněno typem a počtem elektrických komponent. Například výkonové elektronické komponenty, jako jsou frekvenční měniče nebo transformátory, generují více tepla než menší komponenty, jako jsou relé nebo pojistky. Proto je důležité znát specifikace jednotlivých komponent a na základě toho vypočítat množství generovaného tepla. Tento výpočet je klíčový pro určení potřebného chladicího výkonu.
Umístění rozváděče v prostoru také hraje důležitou roli. Rozváděče umístěné v uzavřených nebo špatně větraných prostorách mohou vyžadovat aktivní chladicí systémy, zatímco rozváděče umístěné v dobře větraných prostorách mohou být chlazeny přirozeně. Důležité je také rozložení elektrických komponent uvnitř rozváděče. Komponenty generující více tepla by měly být umístěny tak, aby umožňovaly optimální proudění vzduchu. Správné rozložení komponent může výrazně zlepšit účinnost chlazení. S návrhem správného rozložení komponent a vytvořením digitálního dvojčete rozváděče pomůže software EPLAN.
Existuje několik metod chlazení, které lze použít. Přirozené chlazení využívá přirozený odvod tepla přes stěny rozváděče. Je vhodné pro situace, kdy teplotní rozdíl mezi vnitřkem rozváděče a okolím je dostatečný. Ventilátory zajišťují výměnu vzduchu uvnitř rozváděče a tím zajišťují odvod ztrátového tepla. Chladicí jednotky jsou nezbytné pro rozváděče umístěné v náročných podmínkách a kde nelze pro chlazení využít okolní vzduch. Každá z těchto metod má své výhody a nevýhody a je třeba pečlivě zvážit, která metoda je nejvhodnější pro konkrétní aplikaci.
Pro přesný výpočet chladicího výkonu je třeba znát množství generovaného ztrátového tepla, teplotní rozdíl mezi požadovanou teplotou uvnitř rozváděče a teplotou okolního vzduchu a účinnost chladicího systému. Účinnost se může lišit v závislosti na typu použitého chladicího zařízení. Například klimatizační jednotky mohou mít vyšší účinnost než ventilátory, ale také vyšší provozní náklady. Proto je důležité zvážit nejen technické, ale i ekonomické aspekty při výběru chladicího systému.
Efektivní návrh chlazení elektrických rozváděčů je klíčový pro zajištění jejich spolehlivého provozu a dlouhé životnosti. Správný výběr a umístění chladicích systémů může výrazně ovlivnit výkon a bezpečnost elektrických rozváděčů. Kromě toho může správné chlazení také přispět k úsporám energie a snížení provozních nákladů. Proto je důležité věnovat dostatečnou pozornost návrhu chlazení již v počátečních fázích projektu.
Software RiTherm
Pro usnadnění návrhu chlazení elektrických rozváděčů existují specializované softwarové nástroje, jako je RiTherm od společnosti Rittal. Tento software je určen pro plánování klimatizace rozváděčů a nabízí řadu funkcí, které usnadňují výpočet a výběr vhodného chladicího systému.
RiTherm umožňuje tepelný výpočet pro venkovní i vnitřní rozváděče, což je důležité pro přesné určení potřebného chladicího výkonu v různých podmínkách. Software také umožňuje rozdělení na oddělené „zóny tepelných ztrát“, což zvyšuje přesnost kalkulací pro řadové sestavy. Díky tomu je možné lépe plánovat rozložení komponent uvnitř rozváděče a optimalizovat proudění vzduchu.
Jednou z klíčových funkcí RiTherm je integrovaný výpočet energetické účinnosti, který poskytuje informace o úspoře emisí CO2. To je důležité nejen z hlediska ekologického, ale také ekonomického, protože energeticky účinné chladicí systémy mohou výrazně snížit provozní náklady.
RiTherm také nabízí jasná doporučení pro zvýšení energetické účinnosti rozváděčů. To znamená, že uživatelé mohou spolehlivě splnit požadavky svých zákazníků na energetickou účinnost. Software poskytuje komplexní dokumentaci, která je vyhovující normám, což usnadňuje splnění legislativních požadavků.
Použití softwaru RiTherm může výrazně zjednodušit a zefektivnit proces návrhu chlazení elektrických rozváděčů. Díky jeho funkcím je možné rychle a spolehlivě naplánovat správný systém klimatizace pro rozváděče. RiTherm je tedy cenným nástrojem pro každého, kdo se zabývá návrhem chlazení elektrických rozváděčů.