Обогреваемый шкаф управления обогрева с утеплением

Обогреваемый шкаф управления обогрева с утеплением

В промышленных объектах обогрева (трубопроводах, резервуарах, площадках) системы элементы КИПиА часто располагаются в неотапливаемых помещениях, при этом целесообразно использовать обогреваемый шкаф управления утепленный. Необходимость утепления ШУЭО обусловлена характеристиками элементной базы, в первую очередь чувствительность к низким температурам.

Климатическое исполнение обогреваемых шкафов управления — УХЛ1 позволяет эксплуатировать ШУ при температуре до -60°С.

Корпус такого шкафа управления выполняется из металла, по степени защиты от влаги и пыли класс IP54-IP65.

Элементная база обогреваемого ШУ может быть различной, в зависимости от назначения системы и требований эксплуатации. Обязательным условием будет наличие нагревателя, подключенного к отдельному термостату и теплоизоляции.

В случае использования терморегуляторов щитового типа , их размещение производится внутри корпуса (а не на лицевой панели), чтобы обеспечить соответствие климатическому исполнению.

При этом терморегулятор может быть размещен в монтажной коробке, либо непосредственно на din-рейке.

Выбор нагревателя для шкафа управления с обогревом

Обогреваемый шкаф управления оборудован конвекционным нагревательным элементом типа НШУ мощностью от 30-150Вт в зависимости от размеров ШУЭО и климатических условий, в которых размещается ШУ. Нагреватель управляется при помощи термостата, который размещается также внутри корпуса. Обычно термостат настраивается на температуру +10°С .

Обогреваемые ШУ требуют защиты от теплопотерь. Для теплоизоляции используется пенофол 10мм с клеевой основой , размещающийся на передней, задней и боковых панелях корпуса.

Выбор мощности обогревателя приближенно производится по формуле W min = S * ΔT / Rt , где S – эффективная площадь теплообмена шкафа, м2. Формулы для расчета параметра S для различных вариантов размещения шкафа приведены в таблице.

Формула для расчета эффективной площади теплообмена электротехнического шкафа, где В – высота, Г – глубина и Ш – ширина шкафа, м.

k – коэффициент теплопередачи k (Вт/м2К) материала из которого сделан шкаф. Для шкафа с утеплением берется k теплоизоляции.

ΔT – перепад температуры ΔT (°С) между желаемой температурой в шкафу Т и ожидаемой температурой снаружи шкафа Т0 , вычисляется по формуле Т-Т0

Rt – суммарное термическое сопротивление (величина, обратная теплопроводности, характеризует свойство поверхности (слоя) противостоять распространению теплового движения молекул):

Rt = К + толщина ТИ / (1000*k)

где К – коэффициент теплоотдачи кожуха (поверхности стенки шкафа) в окружающую среду. Для металлического ШУ (сталь) = 1/10

Пример расчета минимальной мощности нагревателя для шкафа управления обогревом

Шкаф: В-240, Ш-190, Г-90 см
Теплоизоляция: пенофол толщиной 10мм
Требуемая температура внутри шкафа: 0°С
Min температура окружающей среды: -45°С
Коэффициент теплопроводности теплоизоляции Вт/м*К: 0,039

Площадь поверхности ШУ, м2 (свободно стоящий):
S = 1,8*240/1000*(190+90)/1000+1,4*190/1000*90/1000=0,1449

Rt = К + толщина ТИ / (1000*k) = 1/10+10/(1000*0,039) = 0,356
Wmin = S* ΔT/ Rt = 0,1449*(0-(-45)/0,356 = 18,316

Следует учитывать, что при наружной установке НКУ, обогреватель следует использовать в два раза больше рассчитанной мощности.

Калькулятор шкафа управления электрообогревом

Компания Probatum, опираясь на многолетний опыт, разработала стандартную линейку шкафов управления, применимую как в строительном, так и промышленном электрообогреве. Широкая номенклатура контроллеров от различных брендов позволяет реализовать экономию электроэнергии и контроль температуры обогреваемых объектов по различным алгоритмам – по температуре поверхности, по температуре окружающей среды, пропорциональное регулирование, циклический нагрев. В системах антиобледенения к продвинутым контроллерам также подсоединятся датчики осадков/талой воды.

Сборка ШУН производится на хорошо зарекомендовавшей себя автоматике марок ABB, Schneider Electric, Eaton Moeller и др.

Общие характеристики автоматики

Автоматические выключатели

• Номинал — от 10 до 125 А, от 1 до 3-х фаз;
• Номинальная отключающая способность — 6 кА (6000А)
• Характеристика срабатывания – тип “С” (допускает кратковременное превышение номинального тока в 5-10 раз, что приблизительно соответствует кривой стартового тока саморегулирующегося кабеля).

Устройства защитного отключения

• Тип — АС,
• Номинал — от 25 до 125 А, промышленная серия,
• Ток утечки 30 мА (данный номинал обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током).

Магнитные пускатели

• 2-х и 4-х полюсные;
• Номинал — от 25 до 63 А; промышленная серия,
• Нормально разомкнутые контакты;

В состав ШУН входят:

1. Пусковая и защитная автоматика (вводной автомат либо рубильник, автоматы защиты силовых линий, автоматы защиты линий управления, устройство защитного отключения, контакторы).
2. Регулирующая аппаратура (терморегуляторы, метеостанции).
3. Светосигнальная аппаратура — по умолчанию световая сигнализация — «Питание», «Нагрев», «Утечка» — выводится на переднюю панель. В пластиковых корпусах с прозрачной дверцей индикаторы устанавливается на DIN-рейку. ШУН может быть доукомплектован сухими контактами для осуществления диспетчеризации.
4. Коммутирующая автоматика – в ШУН предусмотрено дополнительное оборудование позволяющая запускать систему в ручном/сервисном режиме, для проверки работы системы обогрева.
5. Корпуса – по умолчанию используется навесное исполнение (шкаф), также возможен выбор корпуса для установки в нишу (щит). Материал корпусов — металл или пластик. Габаритные размеры – от 415х330х155 до 1500х800х290. Степень защиты — IP 41 … IP 66.
6. Шкаф управления нагревом ШУН – это готовая сертифицированная продукция, готовая к поставке в короткий срок.

Применение типовых шкафов позволяет сэкономить время при проектировании, монтаже и вводе в эксплуатацию систем электрообогрева. Все шкафы проходят внутренний контроль ОТК и получают Паспорт изделия.

Дополнительные опции

В случае если типовая схема не совсем соответствует решаемой задаче, в кратчайшие сроки производится сборка нетиповых шкафов:

• произвольное количество отходящих линий
• встроенный шкафной обогреватель
• барьер искрозащиты
• диспетчеризация и передача данных в АСУ по протоколу Modbus RTU

Разработка схемы и сборка производится по проекту или на основании опросного листа.

Каждое обращение Заказчика проходит проверку и тщательный анализ со стороны инженера-схемотехника с целью определения наилучшего алгоритма работы автоматики и оптимизации стоимости готового изделия.

Форум АСУТП

Jackson администратор
Сообщения: 13255 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 346 раз Поблагодарили: 622 раза

Установка шкафа автоматики на улице

• Цитата

Сообщение Jackson » 05 фев 2016, 11:19

Мы занимались таким, правда по факту — при поставке оговаривали заказчику что шкаф должен стоять в сухом отапливаемом помещении, а по факту оказалось что на улице под навесом и заказчик это не оговорил при поставке.

Степень защиты шкафа д.б. не менее IP43 и при этом обязательно должен быть навес (без навеса IP55 и выше). Навес защитит как от прямых струй воды и снега, так и от нагрева прямым солнечным светом. Основная проблема — снег. Внутрь щита ставятся обогреватели с термостатом (или климатическая система), зимой шкаф подогревается, наружные стенки получаются теплее чем окр.среда. Соответственно на стенки попадает снег, который тает и тут же на поверхности превращается в лёд. В итоге получаем ледяную корку приличной толщины, отбивать которую нельзя т.к. есть риск отбить вместе с краской. когда она оттаивает, то вода может затечь в климатическую систему (летом вентиляция-то нужна). В общем, смотрите климатические системы под высокую степень защиты.

Поэтому на вашем месте я бы рассмотрел возможность вынести оборудование, требующее плюсовой температуры, в отдельный корпус и утащить его хотя бы в помещение, пусть и холодное, но сухое и вентилируемое.

Serex эксперт
Сообщения: 1659 Зарегистрирован: 15 авг 2011, 20:36 Имя: Пупков Сергей Викторович Страна: Россия город/регион: Москва Благодарил (а): 59 раз Поблагодарили: 90 раз

Установка шкафа автоматики на улице

• Цитата

Сообщение Serex » 05 фев 2016, 13:53

У водоканалов была такая задача, чтобы установить шкаф автоматики без электричества, всепогодный, водонепроницаемый и с радиоантенной антивандальной. Это чтобы передавать показания счетчика воды в канализационном люке дистанционно.
Задачу правда так и не решили, но подискутировали славно

По делу: Надо брать пластиковые шкафчики с IP66. У ABB такие есть точно. Наверняка есть у Rittal. Они и лед лучше выдерживают. Внутри ставить обогрев для зимы и охлаждение для лета (по-необходимости). Оборудование расположить так, чтобы наиболее теплые элементы были вверху, а для подогрева тепло циркулировать вентилятором (зависит от размера шкафа). Хорошо бы внутренние стенки утеплить, но для охлаждения тогда нужен радиатор наружу.

Обогреватели шкафов автоматики (ОША)

Обогреватели шкафов автоматики (ОША) – это радиаторные нагреватели, которые используются для создания и поддержания необходимого температурного режима внутри шкафов электрооборудования. Это позволяет защитить внутренние элементы шкафа от воздействия низких температур и конденсата.

Нагреватель (обогреватель) шкафа автоматики состоит из алюминиевого корпуса, изготовленного в виде радиатора. Нагревательный элемент расположен внутри корпуса и защищен алюминиевой пластиной с крепежными отверстиями. Для удобства
вывода проводов электропитания на пластине сделан специальный кабельный канал. Нагревательным элементом служит реостатная лента RESCAL (Франция). Изоляцией выступает слой слюдопласта (миканита), который обладает высокой термостойкостью.

Для безопасной работы в обогревателе имеется система автоматики, она контролирует температуру нагревателя в диапазоне от 90 °С до 115 °С. Более точный контроль температуры воздуха внутри шкафа осуществляется с помощью дополнительной установки терморегулятора для ОША.

Провода электропитания нагревателя помещены в металлическую оплетку, стандартная длина которых – 250 мм (при необходимости длину можно изменить).

Для ускорения отвода тепла от нагревающей поверхности обогревателя разработана специальная модель ОША с вентилятором.

Для удобства монтажа обогреватель шкафа автоматики ОША оснащен кронштейном для стандартной DIN-рейки или нарезными болтами из термостойкого пластика.

Подбор обогревателя шкафа автоматики и расчет необходимой мощности довольно прост.

Рассчитать мощность, требуемую для поддержания заданной температуры можно по формуле:

где:
Р – расчетная мощность обогревателя, Вт;
Т — абсолютная сумма температур снаружи и внутри шкафа, °С;
к — коэффициент теплопроводности материала (для стали 5,5);
S — полная площадь корпуса (рассчитывается в зависимости от геометрической формы шкафа), м²;
Ps — тепловая мощность, которая выделяется другими устройствами находящимися внутри шкафа, Вт.

Технические характеристики:

Плотность мощности обогревателя: 0,75 Вт/см².
Максимальная температура на поверхности: 115 °С.
Напряжение питания: 220/230 В (другие под заказ).
Максимальный ток: 2 А.

Основные характеристики обогревателей шкафов автоматики:

*При напряжении 220/230 В

Основные технические характеристики обогревателей с вентилятором**:

**Характеристики вентилятора:
Напряжение: 12В.
Сила тока: 0,2А
Толщина: 30 мм.