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解決電氣柜、機柜潮濕的方法

2022-11-09

一些電氣和電子設(shè)備設(shè)計有柜內(nèi)和配件，因此它們幾乎可以在任何地方以個性化的方式安裝，但此類設(shè)備是例外而不是規(guī)則。大多數(shù)電氣和電子元件以及風(fēng)扇機柜加熱器必須安裝在某種類型的外殼中，以保護它們免受[敏感詞]溫度、潮濕和其他有害條件的影響。

當(dāng)然，由于機械原因、振動、污染等原因造成的損壞總是有可能的。但是保護電氣和電子系統(tǒng)免受高溫（和低溫）和任何水分的影響通常是關(guān)鍵問題。因此，設(shè)計工程師需要選擇合適的設(shè)備來控制溫度，并采取措施解決溫度和濕度問題。本文探討了挑戰(zhàn)并確定了各種熱管理解決方案。

環(huán)境控制
保護外殼內(nèi)部免受[敏感詞]元素的影響是首要問題，但將內(nèi)部氣候控制在比較好和一致的水平同樣重要。環(huán)境控制應(yīng)履行其職責(zé)，并且必須配備儀表，以便用戶在條件變得有問題時收到警報。

對于大多數(shù)電氣或電子系統(tǒng)來說，高溫是一個明顯的問題。電子設(shè)備本身或陽光照射等外部影響可能會產(chǎn)生過多的熱量。過熱可能導(dǎo)致電路故障和過流保護跳閘，并且通常會縮短組件的使用壽命。低溫通常不是什么問題，但它與水分積累有關(guān)，如果沒有安裝機柜風(fēng)扇加熱器這可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。

這是因為內(nèi)部溫度低會導(dǎo)致機柜內(nèi)的水分凝結(jié)，從而導(dǎo)致水滴和滴落和積聚的可能性。過多的水分會導(dǎo)致腐蝕和電弧故障，這兩者都會導(dǎo)致故障，如果此時用到欣銳特生產(chǎn)的機柜風(fēng)扇加熱器基本可以解決問題。

另一種可能的情況是應(yīng)用程序可能需要根據(jù)1天中的時間進行加熱和冷卻。這可以在溫度波動的區(qū)域考慮，例如暴露在夜間低溫但白天陽光直射的區(qū)域。在這種情況下，冷卻和加熱必須設(shè)計為協(xié)同工作，以保持外殼內(nèi)的理想條件。

有針對性的解決方案
應(yīng)用設(shè)備和設(shè)計策略來控制電氣和電子柜內(nèi)部溫度條件通常稱為“熱管理”。從表面上看，這似乎很簡單：為每個外殼安裝足夠大的供暖/通風(fēng)/空調(diào) 系統(tǒng)。有時，例如對于大型數(shù)據(jù)中心安裝，這正是使用的方法。

但實際上，在許多類型的電氣和電子機柜中安裝空調(diào) 是不切實際的，因為：

空調(diào)硬件的安裝和維護成本很高。
空調(diào) 設(shè)備和管道占用大量工作空間。
能源運營成本很高。
許多安裝使用數(shù)十或數(shù)百個較小的柜體，這些柜體無法通過空調(diào)的系統(tǒng)進行有效調(diào)節(jié)。
因此，設(shè)計工程師確實需要緊湊、有效、節(jié)能的熱管理解決方案，可以根據(jù)需要有針對性地進行安裝。這時RATE生產(chǎn)的機柜加熱器就能發(fā)揮較好的作用了，

循環(huán)風(fēng)扇：空調(diào)和一些加熱器將包括一個循環(huán)風(fēng)扇，以移動外殼內(nèi)的空氣并促進熱傳遞。但是，用戶也可以安裝單獨的定向循環(huán)風(fēng)扇來輔助。如果外部空氣可以進入外殼，另一種選擇是安裝網(wǎng)扇過濾器（防塵網(wǎng)罩），將較冷的外部空氣吸入外殼并排出內(nèi)部的熱空氣。

恒溫器：一些加熱和冷卻解決方案包括用于溫度控制的數(shù)字或機械式恒溫器，但那些不需要連接的獨利恒溫器來執(zhí)行此功能。恒溫器觸點也可以由監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控，用于指示和報警目的。

熱電冷卻器：熱電冷卻器使用珀爾帖效應(yīng)進行冷卻，而不是像空調(diào)那樣的壓縮機，因此它們的活動部件更少，幾乎不需要維護。

渦流冷卻器：渦流冷卻器使用加壓空氣并將氣流分離成熱氣流和冷氣流）。冷流應(yīng)用于外殼內(nèi)部。渦流冷卻器可以是一種緊湊的冷卻方法，在大型設(shè)備無法工作的情況下，它們非常可靠，適合在惡劣環(huán)境中運行。

渦流冷卻器是用于冷卻外殼內(nèi)部的緊湊且可靠的設(shè)備，適用于惡劣環(huán)境和有壓縮空氣的地方。
熱交換器：熱交換器是一個閉環(huán)系統(tǒng)，它只是在外殼內(nèi)與較冷的外部環(huán)境進行熱交換。熱交換器的運行成本低，并且在外殼包含發(fā)熱設(shè)備以及機柜內(nèi)安裝有風(fēng)扇加熱器時很有用。

恒濕器和恒溫器：水分可以在任何類型的外殼中積聚，即使具有適當(dāng)?shù)沫h(huán)境等級，因為它可以在蓋子打開時引入，或者它可能通過導(dǎo)管侵入。機柜加熱器可以防止冷凝的形成，但前提是它們被控制為將相對濕度保持在 60% 以下，如果機柜內(nèi)部的溫度保持在比外部環(huán)境空氣高 9°F 的溫度下，這是可能的。恒濕器（也稱為恒濕器）可感應(yīng)相對濕度并將其保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

選擇和尺寸
設(shè)計工程師需要收集有關(guān)預(yù)期安裝的信息，以執(zhí)行必要的選擇和選型步驟。這需要：

評估外殼內(nèi)容、內(nèi)部產(chǎn)生多少熱量（以 BTU 每小時或瓦特為單位）以及這些組件的額定工作溫度范圍。
確定外部環(huán)境溫度范圍以及是否存在其他加熱因素（尤其是來自陽光照射的熱負荷）。
了解電力和/或壓縮空氣等公用事業(yè)的可用性。
選擇解決方案并調(diào)整它們的大小。

一些解決方案，如空調(diào)和熱電滾筒，可以主動去除外殼中的水分，因此可能需要提供冷凝水排放裝置。經(jīng)濟學(xué)在前期安裝成本、持續(xù)運營能源成本和未來維護需求方面發(fā)揮著作用。具有更多運動部件的技術(shù)可能表現(xiàn)良好，但通常會具有更高的生命周期總成本，因為它們可能會在某些時候失效。渦流冷卻器等更簡單的技術(shù)非常可靠，但可能會消耗大量壓縮空氣。

合格的熱管理產(chǎn)品制造商和分銷商將擁有選型工具和支持人員，以幫助設(shè)計工程師為其應(yīng)用選擇正確的選項。他們可以利用這些資源找到蕞佳技術(shù)和蕞具成本效益的解決方案，以提供熱管理，保護安裝在機柜內(nèi)的電氣和電子設(shè)備免受溫度和濕度的影響。

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