Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Přístroje značky Pfannenberg pro klimatizaci průmyslových zařízení

Přístroje značky Pfannenberg pro klimatizaci průmyslových zařízení

Neobvykle vysoké letní teploty několika posledních roků vyvolaly vedle diskusí o globálním oteplení také obavy zodpovědných provozovatelů, jak se nápadné zvýšení teploty projeví na chodu elektrotechnických zařízení, která sama hřejí neboli produkují ztrátové teplo. V článku je popsána nabídka chladicích přístrojů značky Pfannenberg schopných vypořádat se se ztrátovým teplem, které se hromadí v uzavřeném elektrickém rozváděči. Výhradním dovozcem produktů značky Pfannenberg do ČR je společnost Weidmüller s. r. o.

Ventilátory a výfukové mřížky

Logicky nejjednodušším řešením je teplo ze skříně vyfouknout, tedy zajistit dostatečnou ventilaci rozváděče. Zdánlivě jednoduchá instalace ventilátoru a výfukové mřížky ze skupiny produktů Pfannenberg FilterFan® má několik zásad, které je dobré dodržet.

Předně je vhodné ventilační systém koncipovat jako přetlakový. Jeho funkce spočívá v tom, že je do skříně nasáván chladný vzduch z vnějšího prostředí ventilátorem s integrovaným filtrem (řada PF) a teplý vzduch je vyfukován výstupní mřížkou (řada PFA). Logicky je výhodné nasávat co nejchladnější vnější vzduch, což lze zajistit tím, že je ventilátor instalován na skříni co nejníže a výfuková mříž co nejvýše. Tato konfigurace rovněž odpovídá přirozenému proudění vzduchu vnitřkem skříně, kdy je tak ventilován celý prostor skříně. Díky mírnému přetlaku ve skříni se do ní nemůže dostat nečistota netěsnostmi dveří nebo jiné její části. Někdy je vhodné umístit výfukovou mřížku do stropu rozváděče. Pro takový případ je k dispozici speciální provedení PTFA.

Proudění vzduchu skříní lze výrazně zvýšit tím, že se místo výfukové mřížky použije ventilátor s obráceným tahem, který vysává teplý vzduch ven ze skříně. Možnost snadného otočení tahu ventilátoru je jednou ze základních vlastností nové řady ventilátorů FilterFan® (obr. 1), které jsou označovány za přístroje čtvrté generace.

Důležité také je, aby i po instalaci ventilátoru bylo zachováno dostatečné krytí skříně. Ventilátory FilterFan® jsou schopny zachovat krytí skříně až do IP55, a mohou tedy být použity pro venkovní instalace. Vzduchový filtr vyžaduje pravidelnou kontrolu. Nové patentované skládané filtry Pfannenberg s větší aktivní plochou dokážou prodloužit servisní interval až na trojnásobek oproti standardu.

Ke vhodnému dimenzování ventilátoru se využije katalogový údaj o chladicím výkonu. Ten udává, jaký je chladicí výkon ventilátoru na jeden kelvin rozdílu mezi vnitřní a vnější teplotou. Čtvrtá generace ventilátorů FilterFan® obsahuje přístroje s výkonem v širokém rozsahu: od 8 do 308 W/K.

Klimatizační jednotky

V případě většího ztrátového výkonu uvnitř rozváděče nebo vysoké vnější teploty (vyšší než maximální povolená vnitřní teplota) je nutné zvolit jiné řešení. Když tedy nestačí pouze odvádět teplo, je třeba dodávat chlad.

Nejjednodušším řešením je instalovat na rozváděč kompresorovou chladicí jednotku neboli klimatizaci. Ta pracuje na stejném principu jako např. klimatizace v osobním voze a stejně tak dokáže uzavřený prostor rozváděče vychladit na předvolenou teplotu (typicky 25 až 45 oC). Zde je důležité zdůraznit, že skříň rozváděče může být v takovém případě hermeticky uzavřena, aby v podstatě nepřicházela žádná komponenta uvnitř skříně do kontaktu s vnějším prostředím rozváděče.

Nejmodernější klimatizace Pfannenberg řady DTI 9000 (obr. 2) navíc vykazují několik příjemných technických zdokonalení. Pro rozsah chladicího výkonu od 1 000 do 4 000 W používají jeden montážní otvor (jednoduchý obdélník) a díky patentovanému bezšroubovému uchycení netrvá jejich montáž déle než dvě minuty. Rychlost montáže není v tomto případě tolik důležitá pro prvotní montáž jednotky jako pro demontáž a montáž při nezbytném servisním zásahu. Základní údržbu jednotky (čistění vnějšího okruhu) je možné vykonat na instalované jednotce, aniž je třeba ji demontovat.

Jako u všech ostatních typů klimatizací, i na teplosměnných plochách jednotky kondenzuje voda. Tu je nutné odvést mimo jednotku nebo může být odpařena do vnějšího okruhu jednotky, tedy mimo skříň rozváděče.

Ze širokého sortimentu klimatizací Pfannenberg je možné vybrat vhodnou jednotku pro téměř každý typ použití. Při výběru je nutné si uvědomit, že chladicí výkon klimatizace se mění s vnější teplotou. Například jednotka, která chladí při 35 °C výkonem 2 000 W, má při 45 °C výkon pouze 1 700 W, a při 55 °C dokonce pouhých 1 400 W! Proto je nutné nejprve stanovit maximální možnou vnější teplotu jednotky a podle ní teprve zvolit vhodnou jednotku o dostatečném výkonu při této teplotě.

Všechny klimatizace Pfannenberg standardně pracují bez jakýchkoliv problémů až do vnějších teplot 55 °C, speciální provedení dokonce až do 60 °C. Jednotky řady 3000 jsou speciálně vyvinuty pro venkovní použití. Typicky se uplatní při chlazení kontejnerů telekomunikačních techniky, měřicích kontejnerů kvality ovzduší apod.

Výměníky voda-vzduch

Dalším aktivním chladicím zařízením pro rozváděče je výměník voda-vzduch (obr. 3). V podstatě jde o jednoduchý radiátor s regulačním elektroventilem na vstupu, který je napojen na externí zdroj chladné vody. O tento radiátor je za pomoci výkonného ventilátoru ochlazován teplý vzduch rozváděče. Vše je nainstalováno ve skříni podobné klimatizaci, rovněž montáž je podobně jednoduchá. Jednoduchost a vlastně i bezúdržbovost takového chlazení skříně jsou vykoupeny tím, že je nutné pro jednotku zabezpečit dostatečné množství chladicí vody v rozmezí teplot 1 až 35 oC. Logicky i zde výkon chladicí jednotky závisí na teplotě a průtoku chladicí vody a skutečný výkon je třeba odvodit z grafu v katalogu.

Využitelná chladicí voda může být součástí technologie (sklárny, chemická výroba apod.); není-li tomu tak, je možné využít kompresorový technologický chladič pro uzavřené vodní chladicí systémy (chiller), který je rovněž v nabídce přístrojů značky Pfannenberg. V tomto případě je typicky na jeden centrální chladič patřičného výkonu napojeno více chladicích jednotek voda-vzduch rozváděčových skříní, popř. dalších technických zařízení vyžadujících chlazení.

Stanovení chladicího výkonu

Článek uvedl základní informace o tom, jak chladit skříň rozváděče. Otázkou zůstává, jak velký má být výkon chlazení. Odpověď poskytne programový produkt PSS (Pfannenberg Sizing Software), který uživatele intuitivně provede celou problematikou chlazení rozváděče. Uživatel zadá rozměr skříně, její materiál a konečné umístění, ztrátové teplo, rozsah vnějších teplot a limitní požadavky na vnitřní teplotu skříně. Program PSS poté navrhne variantu chlazení skříně s využitím ventilátorů, kompresorové klimatizace nebo výměníku voda-vzduch. Tento program je k dispozici v české verzi a je volně ke stažení na webové stránce www.pfannenberg.cz

(Weidmüller, s. r. o.)

Obr. 1. Ventilátor PF čtvrté generace
Obr. 2. Kompresorová chladicí jednotka řady 9000
Obr. 3. Výměník voda-vzduch

Příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde