Do automatyzacji i sterowania różnymi procesami technologicznymi w zakładach stosuje się różne urządzenia elektryczne, zainstalowane w specjalnych obudowach – szafy automatyki. Problem polega na tym, że w większości przypadków mają one na celu ograniczenie dostępu ludzi przypadkowych, a dopiero za tym – ochronę zainstalowanego w nich sprzętu przed negatywnymi czynnikami środowiska. Jeśli szafa jest zainstalowana w ogrzewanym pomieszczeniu o stabilnej wilgotności, nie stanowi to problemu. Inna sprawa, jeśli szafy sterownicze znajdują się na zewnątrz lub w nieogrzewanym pomieszczeniu, które nie jest zabezpieczone przed nadmiernym obniżeniem temperatury
Czynniki wpływające na temperaturę wewnątrz szafy sterowniczej
Na temperaturę w środku obudowy zewnętrznej szafy sterowniczej ma wpływ przede wszystkim środowisko. Szczególnie niebezpieczne są nagłe wahania temperatury zimą, kiedy w ciągu zaledwie kilku godzin potrafi spaść o 10 stopni lub więcej. Problem polega na tym, że podczas pracy sprzęt elektryczny emituje pewną ilość ciepła. Gdy temperatura drastycznie spada, stwarza to ryzyko kondensacji na samej szafie i zainstalowanych w niej elementach elektrycznych. Taka sytuacja może doprowadzić do zwarcia i całkowitej awarii całej szafy automatyki.
Oprócz warunków temperaturowych otoczenia, na mikroklimat wewnątrz szaf automatyki duży wpływ ma wiatr. W kontakcie z metalowymi częściami szafy wiatr przyspiesza wymianę ciepła, zwiększając w ten sposób schłodzenie. Jeśli sprzęt jest słabo izolowany, a na zewnątrz wieje wiatr, na urządzeniach zainstalowanych wewnątrz natychmiast tworzy się kondensat.
Wilgotność powietrza ma ogromne znaczenie dla stanu urządzeń elektrycznych wewnątrz szaf sterowniczych. Dzieje się tak dlatego, że w przypadku dużej wilgotności i mrozu metal ochładza się intensywniej, a za tym więcej chłodu wnika do wnętrza.
Co dzieje się z urządzeniami elektrycznymi w niskich temperaturach
W przypadku narażenia urządzeń elektrycznych zainstalowanych w szafach automatyki na działanie niskich temperatur mogą wystąpić zawiedzenie lub nawet całkowita awaria elektroniki. Niskie temperatury mogą powodować kurczenie się, deformację elementów i pogorszenie styków. Następnie połączenia zaczynają się przegrzewać, powodując zerwanie kontaktów, wypadki i zatrzymanie procesów sterowania.
Ekstremalnie niskie temperatury wpływają niekorzystnie na stan smarów stosowanych do poślizgu i ruchomości elementów mechanicznych urządzeń elektrycznych. Smary olejowe zagęszczają się i stają się lepkie, co skutkuje zmniejszoną wydajnością lub nawet awarią. Długotrwałe narażenie na niskie temperatury niekorzystnie wpływa na izolację przewodów: staje się ona bardziej krucha. Zwiększa się prawdopodobieństwo jej uszkodzenia i zwarcia.
Zainstalowane wewnątrz szafy automatyki plastikowe elementy, takie jak opaski zaciskowe, mogą stać się sztywniejsze i łamliwe. Ich uszkodzenie niekoniecznie musi doprowadzić do awarii szafy automatyki, ale znacznie komplikuje konserwację. A kondensat przyspiesza korozję części metalowych.
Jeśli wewnątrz szafy automatyki zainstalowany jest wrażliwy sprzęt, mróz wpływa bezpośrednio na jego działanie. W niższych temperaturach rezystancja drutu może ulec zmianie, powodując zniekształcenie czujników i innych urządzeń pomiarowych.
Jakie są metody zabezpieczania szaf sterowniczych przed ujemnymi temperaturami?
Szafy automatyki zawierają ważne podzespoły elektryczne i elektroniczne, które odpowiadają za ciągłość procesów przemysłowych. Dlatego ważne jest, aby utrzymać normalny poziom temperatury wewnątrz.
Pierwszym krokiem do zmniejszenia wpływu niskich temperatur wewnątrz szafy automatyki jest jej izolacja termiczna. Zastosowanie dielektrycznych materiałów izolacyjnych gwarantuje, że ciepło wytwarzane przez elementy elektryczne nie wydostaje się na zewnątrz, ale jest wykorzystywane do ogrzewania
Jednocześnie nie trzeba wykonywać kapitalnego ocieplenia szafy od wewnątrz, aby wraz z nadejściem lata pomyśleć o sposobach odprowadzania już nadmiaru ciepła. Istnieje możliwość wykonania tymczasowej izolacji zewnętrznej z włókna szklanego lub płyty bazaltowej, które uznawane są za materiały ognioodporne. Dopuszcza się zainstalowanie wentylatora, który zmusza cyrkulację powietrza, rozprowadzając ciepło równomiernie w całej objętości szafy. Jest to szczególnie ważne w przypadku dużych szaf automatyki, w których mogą występować punkty przegrzania. Wentylator może również pomóc w zapobieganiu kondensacji.
Zaleca się zainstalowanie grzałek do szaf elektrycznych, aby zapewnić normalną temperaturę pracy. Grzałki dobierane są w oparciu o wielkość szafy automatyki oraz rodzaj zainstalowanego w niej sprzętu elektrycznego
Rodzaje i parametry grzałek do szaf sterowniczych
Grzałki do szaf sterowniczych służą do regulacji i utrzymywania temperatury wewnątrz szafy automatyki. Chronią sprzęt przed uszkodzeniami spowodowanymi nadmiernym wychłodzeniem w ujemnych temperaturach otoczenia
Z reguły do ogrzewania obudowy stosuje się grzałki wykonane z materiałów odpornych na trudne warunki przemysłowe. Na przykład stal nierdzewna lub aluminium. Rodzaj użytego materiału zależy od konstrukcji samej szafy automatyki oraz środowiska. Istnieje kilka rodzajów elementów grzejnych, które są stosowane w grzałkach do szaf automatyki:
- Rezystancyjny. Wykonane są z drutu o dużej opornościi, który pod wpływem prądu elektrycznego zaczyna oddawać ciepło. Są to najpopularniejsze i najtańsze rodzaje elementów grzejnych stosowanych w grzałkach automatyki.
- Pzystory PTC (Positive Temperature Coefficient). Są to elementy grzejne o dodatnim współczynniku temperaturowym. Wykonane są z materiałów ceramicznych, które mają wysoką odporność w niskich temperaturach i niską odporność w wysokich. Wraz ze wzrostem temperatury w szafie automatyki rezystancja elementu grzejnego maleje, co pozwala na wydzielanie ciepła. Same elementy grzejne nazywane są pozystorami.
Oprócz materiału obudowy i elementu grzejnego, nagrzewnice do szaf automatyki różnią się zasadą rozchodzenia się ogrzanego powietrza. Do najpopularniejszych wśród konsumentów należą grzaki dmuchowe. Te grzałki przeznaczone są do równomiernego obiegu i rozchodzenia powietrza wewnątrz obudowy szafy bądz rozdzielnicy. Konstrukcyjnie są to grzałka z elementem grzejnym wewnątrz i wentylatorem na zewnątrz.
Są również grzałki konwekcyjne. Działają na zasadzie naturalnej konwekcji powietrza wewnątrz szafy automatyki. Kiedy powietrze jest ogrzewane, staje się lżejsze i unosi się do góry, zastępując zimniejsze. W efekcie następuje naturalny ruch strumieni powietrza, które utrzymują stałą temperaturę wewnątrz obudowy.
Oprócz standardowych typów grzałek istnieją również różne modyfikacje. Na przykład urządzenia dostarczane z termostatem do kontrolowania temperatury wewnątrz obudowy. Inne mogą zawierać timer lub programowalny sterownik, aby zapewnić dokładniejsze sterowanie systemem grzewczym szaf automatyki. Do systemów grzewczych szaf automatyki można dodać różne akcesoria. Należą do nich filtry zaprojektowane w celu zapobiegania przedostawaniu się kurzu i innych zanieczyszczeń do szafy.
Jeśli chcecie Państwo mieć pewność, że urządzenia elektryczne w Pańskim przeczębiorstwie lub obslugiwanem przez Państwo zakładzie zimą będą działać stabilnie, obecność grzałek wewnątrz szaf sterowniczych jest niezbędną. Poniważ chronią wrażliwy sprzęt przed uszkodzeniami spowodowanymi nadmiernym spadkiem temperatury oraz przedłużają jego żywotność.
Dlaczego warto wybrać grzałki do szaf sterowniczych «INTMAX»
Zamawiając grzałkę do szaf elektrycznych należy uważać, aby urządzenia te nie stały się źródłem wadliwego działania i późniejszej awarii całego wyposażenia szafy sterowniczej. Warto kupić grzałkę od bezpośredniego producenta – firmy „INTMAX GROUP”.
Firma zapewnia swoim klientom następujące korzyści:
- Wybór. „INTMAX” oferuje szeroką gamę grzejników rezystancyjnych o różnych kształtach i rozmiarach, dostosowanych do konkretnych potrzeb. W katalogu firmowym znajdują się modele z termostatami i wentylatorami, które zapewniają równomierne rozprowadzanie ciepła w całej szafie. Istnieją grzałki o standardowych rozmiarach, ale na życzenie inżynierowie firmy opracują sprzęt na indywidualnych rysunkach.
- Oszczędność. Grzałki „INTMAX” są energooszczędne, zużywają minimum energii elektrycznej. Oznacza to, że można zaoszczędzić pieniądze na energii elektrycznej, uzyskując stabilną temperaturę w szafkach.
- Trwałość i niezawodność. Grzałki wykonane są z wysokiej jakości materiałów i przystosowane są do pracy w każdych warunkach eksploatacyjnych. Znajdują zastosowanie w przemyśle chemicznym, metalurgicznym, energetycznym i pokrewnych, gdzie istnieją szczególne wymagania dotyczące niezawodności urządzeń automatyki i zasilania.
- Bezpieczeństwo. Sprzęt został zaprojektowany z myślą o bezpieczeństwie. Grzałki posiadają wbudowane zabezpieczenie termiczne zapobiegające przegrzaniu, wykonane z materiałów ognioodpornych, które zapobiegają potencjalnemu zagrożeniu pożarowemu.
Firma zapewnia wsparcie techniczne klienta. Pracują u nas kompetentni inżynierowie, gotowi pomóc w doborze odpowiedniej grzałki do konkretnych potrzeb. Zapraszamy skontaktować się z firmą „INTMAX” w celu opracowania i wykonania projektu instalacji grzałek przemysłowych w swoim przedsiębiorstwie „pod klucz”.