Następny krok: Thermal Design Integration

fot. Phoenix Contact Deutschland GmbH

W trakcie targów SPS IPC Drives 2015 firmy EPLAN, Phoenix Contact i Rittal zaprezentowały wspólnie koncepcję „Thermal Design Integration” – nowe możliwości dla standardowej konstrukcji szaf sterowniczych z energooszczędnymi systemami klimatyzacji. Ta zintegrowana inżynieria wirtualna oznacza dla producentów, nic innego jak możliwość wyeliminowania błędów projektowych oraz zapobiega niepotrzebnym przestojom i konieczności wzywania ekip serwisowych, zmniejszając w ten sposób koszty i poprawiając jakość procesów.
 

Fot. 1: Reprezentacja rozkładu strat ciepła w szafie sterowniczej. Po lewej: normalny widok obudowy. Po prawej: widok rozkładu strat ciepła. Kolory komponentów odpowiadają ich temperaturze – komponenty oznaczone na czerwono powinny być chłodzone.

W trakcie targów SPS IPC Drives, partnerzy kooperacyjni EPLAN, Phoenix Contact i Rittal zaprezentowali „Thermal Design Integration”, zintegrowaną koncepcję, która obejmuje cyfrowe dane produktów, oprogramowanie oparte na planowaniu projektów i nowo opracowane rozwiązania z zakresu systemów klimatyzacji. Daje ona użytkownikom zajmującym się inżynierią szaf sterowniczych istotne ulepszenia w zakresie projektowania, chłodzenia i zapewnienia bezawaryjnej pracy szaf. Dzięki tej koncepcji projektanci mogą weryfikować układy montażowe z uwzględnieniem parametrów termicznych oraz interaktywnie dobierać optymalne systemy klimatyzacji.

Idąc do przodu, wirtualne planowanie 3D w EPLAN Pro Panel zostanie rozszerzone o nowe funkcje. Kluczowym celem jest wskazywanie projektantom szaf sterowniczych funkcjonalności, parametrów granicznych i możliwości integracji różnych wariantów indywidualnych systemów klimatyzacji. Na tej podstawie mogą oni opracować najbardziej efektywny system klimatyzacji w sposób interaktywny i najprostszy z możliwych.

Zapobieganie powstawania „punktów gorąca” 

Aby optymalnie rozplanować system klimatyzacji, projektanci muszą najpierw zlokalizować wewnątrz szafy sterowniczej komponenty, które najbardziej wymagają chłodzenia. Ważną rzeczą jest, aby unikać pojawiania się tzw. „punktów gorąca”, już w początkowej fazie projektowania. Jesienią 2016 rok w EPLAN Pro Panel pojawi się nowa funkcjonalność, pozwalająca na oznaczanie kolorami zainstalowane komponenty w zależności od ich gęstości wydzielanego ciepła, wyznaczanej na podstawie maksymalnej mocy cieplnej wydzielanej na komponencie i jego wymiarów.

Projektanci otrzymają również informacje dotyczące rozkładu ciepła w całej szafie sterowniczej. W przypadku nierównomiernej dystrybucji ciepła, będzie istniała możliwość wprowadzenia korekty poprzez odpowiednią zmianę rozmieszczenia komponentów. Wszelkie wymagane informacje są udostępniane jako dane komponentów poprzez EPLAN Data Portal. Phoenix Contact jest pierwszym producentem dostarczającym dane komponentów do integracji w EPLAN Data Portal, obejmujące takie parametry, jak maksymalna moc cieplna, minimalna odległość między komponentami oraz kierunki obiegu powietrza w przypadku, gdy dany komponent zawiera własny układ wentylacji.

Optymalna klimatyzacja i ukierunkowane chłodzenie 

Dla zapewnienia idealnej i bezproblemowej cyrkulacji powietrza w szafie sterowniczej, projektanci wymagają wizualnej asysty pozwalającej porównać sposób zamontowania komponentów z parametrami systemu klimatyzacji. Przestrzenie, które muszą pozostać otwarte dla dobrej cyrkulacji powietrza oraz przestrzenie, w których panują idealne warunki klimatyczne są oznaczane graficznie przy korzystaniu z rozwiązań klimatyzacyjnych firmy Rittal. Przestrzenie, które zostały przeznaczone do zwiększenia cyrkulacji nie mogą być też wykorzystane do montażu komponentów, ponieważ moduły klimatyzacyjne miałyby utrudnione zadanie w dostarczeniu odpowiedniej ilości schłodzonego powietrza.

Wizualizacja przepływu powietrza i straty ciepła 

Obszar optymalnie klimatyzowany to przestrzeń, którą klimatyzator o określonej wydajności jest w stanie schłodzić. EPLAN Pro Panel odpowiednio wizualizuje parametry urządzenia – na przykład maksymalny zasięg nawiewu zimnego powietrza oraz kąt, pod którym powietrze jest wtłaczane/wyprowadzane. Bierze się tu pod uwagę również fakt, że prędkość przepływu maleje wraz z odległością od klimatyzatora, co ogranicza zasięg nawiewu.

Tylko poprzez odpowiednie odchylanie strug powietrza można wyeliminować regiony turbulentne, dlatego chłodzące powietrze jest wprowadzane do obudowy równolegle do drzwiczek. Do tego celu produkowane są specjalne akcesoria wraz z notyfikacją o obszarze optymalnie klimatyzowanym. W przyszłości, wszystkie potrzebne dane i informacje dotyczące tego zostaną uwzględnione jako część danych produktu dla odpowiedniego komponentu chłodzenia firmy Rittal i udostępniane poprzez EPLAN Data Portal. EPLAN Pro Panel umożliwia przeprowadzenie dokładnej weryfikacji dla różnych przebiegów testowych.

Fot. 2: Po lewej: w przypadku klimatyzatora montowanego na drzwiach, obszar optymalnie klimatyzowany nie sięga ścian obudowy. Na środku: w przypadku klimatyzatora montowanego na lewej ścianie, wszystkie komponenty znajdują się w obszarze optymalnie klimatyzowanym. Po prawej: przestrzenie wydzielone dla cyrkulacji powietrza nie zawierają przeszkód

Autoryzowanym dystrybutorem oprogramowania EPLAN w Polsce jest firma AB-MICRO.