Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Integrace tepelného návrhu rozváděčů

Společnosti Eplan, Phoenix Contact a Rittal představily na veletrhu SPS IPC Drives 2015 v Norimberku nové možnosti standardizovaného návrhu energeticky úsporných rozváděčů určených pro automatizační techniku se systémy regulace vnitřního prostředí: Thermal Design Integration. Jde o integrovaný konstrukční systém, který pomáhá zabránit chybám v návrhu techniky pro regulaci vnitřního prostředí rozváděčů, zbytečným prostojům a servisním zásahům a tak přispívá ke snížení nákladů a současně ke zvýšení kvality procesů.

 
Integrovaný konstrukční koncept tepelného návrhu se skládá z digitálních dat produktů, softwaru pro konstruování a nově vyvinutých řešení pro regulaci vnitřního prostředí rozváděčů. Slibuje uživatelům výrazné a trvalé zlepšení v oblastech konstrukce, chlazení a bezproblémového provozu rozváděčů s automatizační technikou. Konstruktéři mohou ověřovat své návrhy montážních sestav rozváděčů s ohledem na regulaci jejich vnitřního prostředí a interaktivně je optimalizovat.
 
V budoucnu bude virtuální 3D konstrukce rozváděčů v systému EPLAN Pro Panel doplněna cílenými specializovanými nástroji. Hlavním účelem je zobrazit konstruktérům rozváděčů funkce, výkonnostní limity a možnosti integrace individuálních systémů, aby mohli vyvíjet co nejúčinnější řešení regulace vnitřního prostředí rozváděčů tak intuitivně a jednoduše, jak je to jen možné.
 

Prevence přehřívání komponent v rozváděči

Konstruktéři rozváděčů potřebují mít přehled o tom, kde jsou umístěny komponenty vyžadující speciální chlazení, aby mohli navrhnout jejich optimální umístění s ohledem na regulaci vnitřního prostředí. Již na začátku konstruování je zapotřebí vyvarovat se výskytu tzv. horkých míst. Eplan Pro Panel získá počátkem podzimu 2016 nové funkce, které umožní barevně odlišit instalované komponenty podle hustoty jejich ztrátového tepla – tedy poměru jejich celkového ztrátového tepla a velikosti povrchu.
 
Konstruktéři také dostanou informace o distribuci ztrátového tepla v celém rozváděči. Jestliže je v ní výrazná nerovnováha, bude možné ji upravit cílenými změnami konstrukce. Všechny požadované informace o instalovaných komponentách budou dostupné v databázi Eplan Data Portal. Firma Phoenix Contact jako první výrobce poskytla relevantní data pro integraci jejích komponent do Eplan Data Portal, a to včetně hodnot, jako jsou maximální ztrátové teplo, velikost povrchu a směr toku chladicího vzduchu v případě, že jde o komponenty s vlastním chlazením.
 

Optimální regulace vnitřního prostředí a cílené chlazení

Pro návrh ideální a bezproblémové cirkulace vzduchu v rozváděči konstruktéři potřebují vizuální podporu, jež jim umožní srovnat pozice namontovaných komponent s určujícími faktory systému regulace vnitřního prostředí. Díky způsobu řešení od firmy Rittal jsou graficky zobrazena místa, která musí zůstat volná pro cirkulaci vzduchu, a současně místa s ideálními podmínkami z hlediska chlazení. V místech vyhrazených pro cirkulaci vzduchu nesmí být namontovány žádné komponenty, protože jinak by chladicí systém nemohl dodávat požadovaný objem chladicího vzduchu tam, kde je třeba.
 

Vizualizace proudění vzduchu a ztrátového tepla

Optimálně klimatizovaný prostor je definován jako prostor, který klimatizační zařízení může svým výkonem spolehlivě vychladit. Eplan Pro Panel zobrazuje související parametry přístrojů, např. maximální přípustnou vzdálenost od zdroje chladicího vzduchu nebo úhel, pod nímž proud vzduchu vstupuje do aktivně ochlazovaného zařízení nebo z něj vystupuje. Bere v úvahu také skutečnost, že rychlost proudění klesá se vzdáleností od zdroje, a proto je vzdálenost chlazeného zařízení od zdroje chladicího vzduchu omezená. Velikost oblasti turbulentního proudění lze zmenšit prostřednictvím laminizátorů a dosáhnout tak toho, aby chladicí vzduch vstupoval do rozváděče paralelně s dveřmi. Je navrženo potřebné příslušenství k zajištění optimálního chlazení. V budoucnu budou veškerá potřebná data s informacemi o chlazení zahrnuta do produktových dat příslušných komponent systémů pro regulaci vnitřního prostředí od firmy Rittal a budou dostupná prostřednictvím systému Eplan Data Portal. Použití Eplan Pro Panel potom umožní prostřednictvím sady různých testů dokonale ověřovat
správnost návrhu chlazení rozváděče.
 
Obr. 1. Znázornění rozložení ztrátového tepla v rozváděči; vlevo: běžné zobrazení osazeného rozváděče, vpravo: zobrazení distribuce ztrátového tepla (barvy komponent odpovídají hustotě jejich tepelného výkonu – červené komponenty jsou ty, které je především třeba chladit)
Obr. 2. Využití možností integrace tepelného návrhu; vlevo: při montáži chladicí jednotky na dveře nedosahuje optimálně klimatizovaný prostor až ke stěně skříně rozváděče, uprostřed: při montáži na boční stěnu jsou všechny komponenty v optimálně chlazené oblasti, vpravo: proudění vzduchu je bez překážek