Online calculator voor het berekenen van koelcapaciteit
Gebruik de vereenvoudigde methode voor het berekenen van de oppervlakte van de gekoelde kamer, geïmplementeerd in de calculator, om onafhankelijk het vermogen van een airconditioner voor thuis te selecteren. De nuances van het online programma en de ingevoerde parameters worden hieronder in de instructies beschreven.
Opmerking. Het programma is geschikt voor het berekenen van de prestaties van huishoudelijke koelmachines en split-systemen die in kleine kantoren zijn geïnstalleerd. Airconditioning van gebouwen in industriële gebouwen is een complexere taak, opgelost met behulp van gespecialiseerde softwaresystemen of de berekeningsmethode van SNiP.
Warmtewinst door apparatuur
Warmtewinsten van apparatuur en elektromotoren zijn rechtstreeks afhankelijk van hun vermogen en worden bepaald op basis van de uitdrukking:
Q = N * (1-efficiëntie * k3),
of Q = 1000 * N * k1 * k2 * k3 * kt
waarbij N het vermogen van de apparatuur is, kWk1, k2, k3 zijn de belastingsfactoren (0,9 - 0,4), vraag (0,9 - 0,7) en gelijktijdige werking (1 - 0,3),
kt - coëfficiënt van warmteoverdracht naar de kamer 0,1 - 0,95
Deze coëfficiënten zijn niet hetzelfde voor verschillende apparatuur en zijn afkomstig uit verschillende naslagwerken. In de praktijk worden alle coëfficiënten en efficiëntie van de apparaten gespecificeerd in de taakomschrijving. Bij industriële ventilatie kan er meer warmte worden gewonnen door apparatuur dan door iets anders.
Afhankelijkheid van het rendement van een elektromotor op zijn vermogen:
N <0,5 0,5-5 5-10 10-28 28-50> 50
η 0,75 0,84 0,85 0,88 0,9 0,92 Wat huishoudelijke ventilatie betreft, is het raadzaam om de stroom en het luchtdebiet uit de apparatuurpaspoorten te halen, maar het komt voor dat er geen gegevens zijn en als de industrie niet zonder technologen kan, dan is het hier toegestaan om benaderende waarden te nemen voor warmtewinsten van apparatuur, die te vinden zijn in allerlei naslagwerken en handleidingen, bijvoorbeeld:
- Warmteafvoer van computers 300-400 W
- koffiemachines 300 W
- laserprinters 400w
- elektrische waterkoker 900-1500 W
- kopieerapparaat 500-600 W
- friteuses 2750-4050 W
- servers 500-100 W.
- broodrooster 1100-1250 W.
- TV 150 W
- grill 13.500 W / m2 oppervlak
- koelkast 150 W
- elektrische kachels 900-1500 W / m2 oppervlakte
Wanneer er een afzuigkap in de keuken is, wordt de warmtewinst van de kachel met 1,4 verminderd.
Instructies voor het gebruik van het programma
Nu zullen we stap voor stap uitleggen hoe u het vermogen van de airconditioner op de gepresenteerde rekenmachine kunt berekenen:
- Voer in de eerste 2 velden de waarden in voor de oppervlakte van de kamer in vierkante meters en de hoogte van het plafond.
- Selecteer de mate van verlichting (blootstelling aan de zon) door de raamopeningen. Het zonlicht dat de kamer binnendringt, verwarmt bovendien de lucht - met deze factor moet rekening worden gehouden.
- Selecteer in het volgende vervolgkeuzemenu het aantal huurders dat lang in de kamer verblijft.
- Selecteer op de overige tabbladen het aantal tv's en pc's in de airconditioningzone. Deze huishoudelijke apparaten wekken tijdens het gebruik ook warmte op en zijn onderhevig aan de boekhouding.
- Als er een koelkast in de kamer is geïnstalleerd, voert u de waarde van het elektrische vermogen van het huishoudelijke apparaat in het voorlaatste veld in. Het kenmerk is gemakkelijk te leren uit de handleiding van het product.
- Op het laatste tabblad kunt u rekening houden met de toevoerlucht die door ventilatie de koelzone binnenkomt. Volgens regelgevingsdocumenten is de aanbevolen veelvoud voor woongebouwen 1-1,5.
Als referentie. De luchtverversingskoers geeft aan hoe vaak gedurende een uur de lucht in de kamer volledig wordt ververst.
Laten we enkele nuances van het correct invullen van de velden en de selectie van tabbladen uitleggen. Houd bij het specificeren van het aantal computers en tv's rekening met de gelijktijdige werking ervan.Zo gebruikt één huurder zelden beide toestellen tegelijkertijd.
Om het vereiste vermogen van het gesplitste systeem te bepalen, wordt daarom een eenheid huishoudelijke apparaten geselecteerd die meer energie verbruikt - een computer. Er wordt geen rekening gehouden met de warmteafvoer van de tv-ontvanger.
De calculator bevat de volgende waarden voor warmteoverdracht van huishoudelijke apparaten:
- Tv-toestel - 0,2 kW;
- personal computer - 0,3 kW;
- Omdat de koelkast ongeveer 30% van de verbruikte elektriciteit omzet in warmte, neemt het programma 1/3 van het ingevoerde cijfer mee in de berekeningen.
De compressor en radiator van een conventionele koelkast geven warmte af aan de omgevingslucht.
Advies. De warmteafvoer van uw apparatuur kan afwijken van de aangegeven waarden. Voorbeeld: het verbruik van een spelcomputer met een krachtige videoprocessor bereikt 500-600 W, een laptop - 50-150 W. Als u de cijfers in het programma kent, is het gemakkelijk om de benodigde waarden te vinden: kies voor een gaming-pc 2 standaardcomputers, in plaats van een laptop, neem 1 tv-ontvanger.
Met de calculator kunt u warmtewinst uit de toevoerlucht uitsluiten, maar het kiezen van dit tabblad is niet helemaal correct. Luchtstromen circuleren in ieder geval door de woning en halen warmte uit andere ruimtes, zoals de keuken. Het is beter om op veilig te spelen en ze op te nemen in de berekening van de airconditioner, zodat de prestaties voldoende zijn om een comfortabele temperatuur te creëren.
Het belangrijkste resultaat van de vermogensberekening wordt gemeten in kilowatt, het secundaire resultaat is in British Thermal Units (BTU). De verhouding is als volgt: 1 kW ≈ 3412 BTU of 3,412 kBTU. Hoe u een split-systeem kiest op basis van de verkregen cijfers, lees verder.
Typische berekening van het vermogen van de airconditioner
Met een typische berekening kunt u de capaciteit van een airconditioner voor een kleine kamer vinden: een aparte kamer in een appartement of cottage, een kantoor met een oppervlakte van maximaal 50-70 m2. m en andere gebouwen in hoofdgebouwen. Berekening van koelcapaciteit Q
(in kilowatt) wordt geproduceerd volgens de volgende methode:
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q1 - warmtewinsten van het raam, de muren, de vloer en het plafond. | Q1 = S * h * q / 1000, waar S is de oppervlakte van de kamer (m2); h - kamerhoogte (m); q - coëfficiënt gelijk aan 30-40 W / kb. m: q = 30 voor een schaduwrijke kamer; q = 35 bij gemiddelde belichting; q = 40 voor ruimtes met veel zonlicht. Als er direct zonlicht de kamer binnenkomt, moeten de ramen lichtgordijnen of jaloezieën hebben. |
Q2 is de som van warmtewinsten van mensen. | Warmtewinst van een volwassene: 0,1 kW - in rust; 0,13 kW - met lichte beweging; 0,2 kW - met fysieke activiteit; |
Q3 - de som van de warmtewinsten van huishoudelijke apparaten. | Warmtewinsten van huishoudelijke apparaten: 0,3 kW - vanaf een computer; 0,2 kW - van de tv; Voor andere apparaten kan worden aangenomen dat ze 30% van het maximale stroomverbruik opwekken in de vorm van warmte (dat wil zeggen, aangenomen wordt dat het gemiddelde stroomverbruik 30% van het maximum is). |
Het vermogen van de airconditioner moet binnen het bereik liggen Qrange
van
–5%
voordat
+15%
ontwerpcapaciteit
Q
.
Een voorbeeld van een typische berekening van het vermogen van een airconditioner
Laten we de capaciteit van de airconditioner berekenen voor een woonkamer met een oppervlakte van 26 m2. m met een plafondhoogte van 2,75 m waarin één persoon woont, en heeft ook een computer, tv en een kleine koelkast met een maximaal stroomverbruik van 165 watt. De kamer is gelegen aan de zonzijde. De computer en de tv werken niet tegelijkertijd, omdat ze door dezelfde persoon worden gebruikt.
- Eerst bepalen we de warmtewinsten van raam, wanden, vloer en plafond. Coëfficiënt q
kies gelijk
40
, aangezien de kamer zich aan de zonzijde bevindt:Q1 = S * h * q / 1000 = 26 vierkante. m * 2,75 m * 40/1000 = 2,86 kW
.
- Warmtewinst van één persoon in een rustige toestand zal zijn 0,1 kW
.
Q2 = 0,1 kW - Vervolgens vinden we warmtewinsten van huishoudelijke apparaten. Omdat de computer en de tv niet tegelijkertijd werken, hoeft er bij de berekeningen maar met één van deze apparaten rekening te worden gehouden, namelijk het apparaat dat meer warmte genereert. Dit is een computer waarvan de warmteafvoer is 0,3 kW
De koelkast wekt namelijk ongeveer 30% van het maximale stroomverbruik op in de vorm van warmte
0,165 kW * 30% / 100% ≈ 0,05 kW
.
Q3 = 0,3 kW + 0,05 kW = 0,35 kW - Nu kunnen we de geschatte capaciteit van de airconditioner bepalen: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 kW + 0,1 kW + 0,35 kW = 3,31 kW
- Aanbevolen vermogensbereik Qrange
(van
-5%
voordat
+15%
ontwerpcapaciteit
Q
):
3,14 kW bereik
Het blijft aan ons om een model met geschikt vermogen te kiezen. De meeste fabrikanten produceren gesplitste systemen met capaciteiten die dicht bij het standaardbereik liggen: 2,0
kW;
2,6
kW;
3,5
kW;
5,3
kW;
7,0
kW. Uit deze serie kiezen we een model met een inhoud
3,5
kW.
BTU
(
BTU
) - British Thermal Unit (British Thermal Unit). 1000 BTU / uur = 293 W.
BTU / uur
.
Berekeningsmethode en formules
Van de kant van een nauwgezette gebruiker is het vrij logisch om de cijfers die op een online rekenmachine zijn verkregen niet te vertrouwen. Gebruik de vereenvoudigde methode die wordt voorgesteld door de fabrikanten van koelapparatuur om het resultaat van de berekening van het vermogen van de unit te controleren.
De vereiste koudeprestatie van een huishoudelijke airconditioner wordt dus berekend met de formule:
Verklaring van aanduidingen:
- Qtp - warmteflux die de kamer vanaf de straat binnenkomt via bouwconstructies (muren, vloeren en plafonds), kW;
- Ql - warmteafvoer van huurders van appartementen, kW;
- Qbp - warmte-inbreng van huishoudelijke apparaten, kW.
Het is gemakkelijk om de warmteoverdracht van huishoudelijke elektrische apparaten te achterhalen - kijk in het productpaspoort en vind de kenmerken van het verbruikte elektrische vermogen. Vrijwel alle verbruikte energie wordt omgezet in warmte.
Een belangrijk punt. Een uitzondering op de regel zijn koelunits en units die in start / stop-modus werken. Binnen 1 uur zal de koelkastcompressor een hoeveelheid warmte in de kamer afgeven die gelijk is aan 1/3 van het maximale verbruik dat is gespecificeerd in de bedieningsinstructies.
De compressor van een koelkast voor thuisgebruik zet bijna alle verbruikte elektriciteit om in warmte, maar werkt met tussenpozen
De warmte-inbreng van mensen wordt bepaald door regelgevende documenten:
- 100 W / u van een persoon in rust;
- 130 W / u - tijdens het lopen of bij licht werk;
- 200 W / u - tijdens zware lichamelijke inspanning.
Voor berekeningen wordt de eerste waarde genomen - 0,1 kW. Het blijft om de hoeveelheid warmte die van buitenaf door de muren dringt te bepalen aan de hand van de formule:
- S - het vierkant van de gekoelde kamer, m²;
- h is de plafondhoogte, m;
- q is de specifieke thermische karakteristiek gerelateerd aan het volume van de kamer, W / m³.
Met de formule kunt u een geaggregeerde berekening uitvoeren van warmtestromen door de buitenste hekken van een privéwoning of appartement met behulp van het specifieke kenmerk q. De waarden worden als volgt geaccepteerd:
- De kamer is gelegen aan de schaduwzijde van het gebouw, de oppervlakte van de ramen is niet groter dan 2 m², q = 30 W / m³.
- Bij een gemiddeld verlichtings- en beglazingsoppervlak wordt een specifiek kenmerk van 35 W / m³ genomen.
- De kamer is gelegen aan de zonzijde of heeft veel lichtdoorlatende constructies, q = 40 W / m³.
Nadat u de warmtewinst uit alle bronnen hebt bepaald, voegt u de cijfers toe die u met de eerste formule hebt verkregen. Vergelijk de resultaten van de handmatige berekening met die van de online calculator.
Een groot glasoppervlak impliceert een toename van de koelcapaciteit van de airconditioner
Wanneer rekening moet worden gehouden met de warmte-inbreng van de ventilatielucht, neemt het koelvermogen van de unit toe met 15-30%, afhankelijk van de wisselkoers. Bij het 1 keer per uur bijwerken van de luchtomgeving, vermenigvuldigt u het berekeningsresultaat met een factor 1,16-1,2.
Methodologie voor het berekenen van het airconditioningsysteem
Met een simpele formule kan iedereen zelfstandig het benodigde vermogen van de airconditioner berekenen. Allereerst moet u weten wat de warmte in de kamer zal zijn. Om ze te berekenen, moet het volume van de kamer worden vermenigvuldigd met de warmteoverdrachtscoëfficiënt. De waarde van deze coëfficiënt ligt in het bereik van 35 tot 40 W en is afhankelijk van de oriëntatie van de raamopeningen. Vervolgens is het nodig om te bepalen wat voor soort thermische energie wordt uitgezonden door huishoudelijke apparaten en de energie van mensen die constant in de kamer zullen zijn. Al deze waarden van warmtewinsten worden samengevat. We verhogen het gevonden aantal met 15-20% en verkrijgen de benodigde koelcapaciteit van het klimaatsysteem.
Gerelateerde artikelen en materialen:
Ontwerp van airconditioningsystemenSplit-airconditioning: hoe te kiezen?Automatisering van airconditioningsystemen
Een voorbeeld voor een kamer van 20 m2. m
We zullen de berekening van de capaciteit voor airconditioning laten zien van een klein appartement - studio met een oppervlakte van 20 m² met een plafondhoogte van 2,7 m. De rest van de initiële gegevens:
- verlichting - medium;
- aantal inwoners - 2;
- plasma-tv-paneel - 1 stuk;
- computer - 1 stuk;
- elektriciteitsverbruik koelkast - 200 W;
- de frequentie van luchtuitwisseling zonder rekening te houden met de periodiek werkende afzuigkap - 1.
Warmteafgifte van bewoners is 2 x 0,1 = 0,2 kW, van huishoudelijke apparaten, rekening houdend met gelijktijdigheid - 0,3 + 0,2 = 0,5 kW, vanaf de zijkant van de koelkast - 200 x 30% = 60 W = 0,06 kW. Kamer met gemiddelde verlichting, specifiek kenmerk q = 35 W / m³. We beschouwen de warmtestroom van de muren:
Qtp = 20 x 2,7 x 35/1000 = 1,89 kW.
De uiteindelijke berekening van de capaciteit van de airconditioner ziet er als volgt uit:
Q = 1,89 + 0,2 + 0,56 = 2,65 kW, plus koelverbruik voor ventilatie 2,65 x 1,16 = 3,08 kW.
De beweging van luchtstromen door het huis tijdens het ventilatieproces
Belangrijk! Verwar algemene ventilatie niet met huisventilatie. De luchtstroom die door geopende ramen naar binnen komt, is te groot en wordt beïnvloed door windstoten. Een koeler mag en kan normaal gesproken geen ruimte conditioneren waarin een ongecontroleerd volume buitenlucht vrij kan stromen.
Warmtewinst door zonnestraling
Het bepalen van de warmtewinst door zonnestraling is complexer en daarom niet minder belangrijk. Dezelfde handleiding helpt u hierbij, maar als in het geval van mensen de eenvoudigste formule wordt gebruikt, is het veel moeilijker om zonnewarmtewinsten te berekenen. Warmtewinsten voor instraling worden verdeeld in warmtestroom door ramen en door omhullende structuren. Om ze te vinden, moet u de oriëntatie van het gebouw achter de windstreken kennen, de grootte van het venster, het ontwerp van de omsluitende elementen en alle andere gegevens die in de uitdrukking moeten worden vervangen. De berekening van de warmte-inbreng van zonnestraling door het raam wordt uitgevoerd door de uitdrukking:
QΔt = (tout + 0,5 • θ • AMC - tp) AOC / ROC
tnar - de gemiddelde dagelijkse temperatuur van de buitenlucht, we nemen de temperatuur van juli van SNiP 2.01.01-82
θ is een coëfficiënt die veranderingen in de temperatuur van de buitenlucht weergeeft,
AMC - de hoogste dagelijkse amplitude van de buitenluchttemperatuur in juli, nemen we van SNiP 2.01.01-82
tp - luchttemperatuur in het gebouw, nemen we volgens SNiP 2.04.05-91
AOC, ROC - gebied en de verminderde weerstand tegen warmteoverdracht van beglazing is overgenomen uit SNiP II-3-79
Alle gegevens worden uit de applicatie gehaald, afhankelijk van de geografische breedtegraad.
De zonnewarmtewinst door de gebouwschil wordt als volgt berekend:
Uit persoonlijke ervaring raad ik je aan om een plaat te maken voor het berekenen van warmtewinsten door zonnestraling in Excel of een ander programma, dit zal je berekeningen enorm vereenvoudigen en versnellen. Probeer altijd met deze methode de zonnewarmtewinst te berekenen. Droevige praktijk leert dat klanten die de oriëntatie van hun pand ten opzichte van de windstreken aangeven, eerder uitzondering dan regel zijn (daarom gebruiken sluwe ontwerpers dit spiekbriefje: Warmtewinst van de zon voor de verduisterde kant is 30 W / m3, met normale verlichting 35 W / m3, voor de zonzijde 40 W / m3. Neem deze waarden en vermenigvuldig ze met het ritme van de kamer. Deze berekeningen zijn zeer bij benadering, ze kunnen meerdere malen meer of minder warmtewinsten zijn, berekend door de formules Ik gebruik dit spiekbriefje in zeldzame gevallen: wanneer u snel een conventioneel splitsysteem voor appartementen en kleine kantoren moet oppikken. Ik raad u aan om uw best te doen om zoveel mogelijk gegevens op te halen en allemaal dezelfde correcte berekening van warmtewinst door zonnestraling.
Een airconditioner selecteren op vermogen
Split-systemen en koeleenheden van andere typen worden geproduceerd in de vorm van modellijnen met producten met standaardprestaties - 2,1, 2,6, 3,5 kW enzovoort.Sommige fabrikanten geven het vermogen van modellen aan in duizenden British Thermal Units (kBTU) - 07, 09, 12, 18, enz. De correspondentie van airconditioners, uitgedrukt in kilowatt en BTU, wordt weergegeven in de tabel.
Referentie. Van de aanduidingen in kBTU gingen de populaire namen van koeleenheden van verschillende koude, "negen" en andere.
Als u de vereiste prestaties in kilowatts en imperiale eenheden kent, selecteert u een splitsysteem in overeenstemming met de aanbevelingen:
- Het optimale vermogen van de huishoudelijke airconditioner ligt in het bereik van -5 ... + 15% van de berekende waarde.
- Het is beter om een kleine marge te geven en het resultaat naar boven af te ronden - naar het dichtstbijzijnde product in de modellenreeks.
- Als het berekende koelvermogen een honderdste kilowatt hoger is dan het vermogen van de standaardkoeler, mag je niet naar boven afronden.
Voorbeeld. Het resultaat van de berekeningen is 2,13 kW, het eerste model in de serie ontwikkelt een koelvermogen van 2,1 kW, het tweede - 2,6 kW. We kiezen voor optie nr. 1 - een airconditioner van 2,1 kW, wat overeenkomt met 7 kBTU.
Voorbeeld twee. In het vorige gedeelte hebben we de prestaties van de eenheid voor een studio-appartement berekend - 3,08 kW en vielen tussen de 2,6-3,5 kW-aanpassingen. We kiezen voor een split-systeem met een hoger vermogen (3,5 kW of 12 kBTU), aangezien het terugdraaien naar een lager niet binnen 5% zal blijven.
Als referentie. Houd er rekening mee dat het stroomverbruik van elke airconditioner drie keer minder is dan zijn koelvermogen. De 3,5 kW-eenheid zal in maximale modus ongeveer 1200 W elektriciteit uit het netwerk "halen". De reden ligt in het werkingsprincipe van de koelmachine - "split" genereert geen koude, maar geeft warmte af aan de straat.
De overgrote meerderheid van klimaatsystemen kan in 2 modi werken: koelen en verwarmen tijdens het koude seizoen. Bovendien is de warmte-efficiëntie hoger, aangezien de compressormotor, die elektriciteit verbruikt, bovendien het freoncircuit verwarmt. Het vermogensverschil in koel- en verwarmingsmodus wordt weergegeven in de bovenstaande tabel.
Nominaal en optimaal vermogen van de airconditioner
geschatte waarden van verschillende warmteoverschotten
Onder het nominale vermogen wordt verstaan de gemiddelde prestatie van de airconditioner voor gebruik in de kou. Maar in elk afzonderlijk geval is het noodzakelijk om het optimale vermogen te berekenen, dat idealiter zoveel mogelijk zou moeten samenvallen met het eerste.
De nominale waarden worden door de fabrikanten geselecteerd voor elk type koelapparaat:
- Raamblokken hebben doorgaans de volgende standaardposities: 5, 7, 9, 12, 18, 24;
- Wandsplits komen overeen met het modellengamma in deze versie: 7, 9, 12, 18, 24. Soms produceren sommige merken niet-standaard modellen met de volgende nominale waarden: 8, 10, 13, 28, 30;
- De cassettes zijn in deze volgorde: 18, 24, 28, 36, 48, 60. Niet-standaard rij: 34, 43, 50, 54;
- Kanaalsplitsingen beginnen met een capaciteitsbereik van 12 modellen en eindigen soms met 200;
- Console-installaties hebben de volgende variëteit: 18, 24, 28, 36, 48, 60. In een niet-standaard versie: 28, 34, 43, 50, 54;
- Kolommen beginnen bij 30 en gaan tot 100 of meer.
Deze lijst is niet toevallig. Het heeft al rekening gehouden met de selectie van een airconditioner en zijn capaciteit door de oppervlakte van de kamer, en door de hoogte van de plafonds, en door warmte-instroom van huishoudelijke apparatuur, elektrische verlichting, mensen, daken met muren, open ramen en ventilatie.
Berekening warmtebalans
Onlangs is er een gestage trend naar een toename van het gebruik van frequentieomvormers in industriële ondernemingen, op het gebied van energie, olie- en gasindustrie, nutsbedrijven, enz. Dit komt door het feit dat u met de frequentieregeling van de elektrische aandrijving aanzienlijk kunt besparen op elektriciteit en andere productiemiddelen, de automatisering van technologische processen garandeert en de betrouwbaarheid van het systeem als geheel verhoogt. Frequentieomvormers worden zowel bij nieuwe projecten als bij de modernisering van de productie gebruikt.Met een breed scala aan capaciteiten en verschillende opties voor besturingssystemen kunt u voor bijna elke taak een oplossing kiezen.
Met alle voor de hand liggende voordelen van frequentieomvormers, hebben ze echter kenmerken die, zonder aan hun verdiensten in te boeten, toch extra gebruik van speciale apparaten vereisen. Deze apparaten zijn invoer- en uitvoerfilters en smoorspoelen.
Figuur 1. Het gebruik van in- en uitgangsfilters in circuits met een frequentieomvormer.
Elektrische aandrijvingen zijn een bekende storingsbron. Ingangsfilters zijn ontworpen om het oppikken en interferentie van zowel elektronische apparatuur als daaruit te minimaliseren, waardoor u kunt voldoen aan de vereisten voor elektromagnetische compatibiliteit. De taak om de invloed op het elektriciteitsnet van harmonische vervormingen die optreden tijdens de werking van frequentieomvormers te verminderen, wordt opgelost door lijnsmoorspoelen voor de frequentieomvormers en DC-smoorspoelen te installeren. VANlijnsmoorspoel aan de ingang van de frequentieomvormer vermindert ook de invloed van fase-onbalans van de voedingsspanning.
Uitgangsfilters worden gebruikt om isolatie te beschermen, akoestische motorruis en hoogfrequente elektromagnetische interferentie in de motorkabel, lagerstromen en asspanningen te verminderen, waardoor de levensduur van de motor en de onderhoudsperioden worden verlengd. Uitgangsfilters omvatten dU / dt-filters en sinusfilters.
Opgemerkt moet worden dat sinusfilters kunnen worden gebruikt met een schakelfrequentie hoger dan de nominale waarde, maar ze kunnen niet worden gebruikt als de schakelfrequentie meer dan 20% lager is dan de nominale waarde. DU / dt-filters kunnen worden gebruikt met een schakelfrequentie onder de nominale waarde, maar ze moeten worden vermeden met een schakelfrequentie hoger dan de nominale waarde, omdat hierdoor het filter oververhit raakt.
Omdat filters / smoorspoelen zo dicht mogelijk bij de frequentieomvormer moeten worden geplaatst, worden ze meestal samen in dezelfde vermogenskast geplaatst, waar ook de rest van de schakel- en bedieningselementen zich bevinden.
Fig. 2. Kast met frequentieomvormer, filters en schakelapparatuur.
Het moet duidelijk zijn dat krachtige vermogensfilters en smoorspoelen tijdens bedrijf een aanzienlijke hoeveelheid warmte genereren (zowel de kern als de wikkeling worden verwarmd). Afhankelijk van het type filter kunnen verliezen enkele procenten van het belastingsvermogen bedragen. Een driefasige lijnsmoorspoel SKY3TLT100-0.3 vervaardigd door het Tsjechische bedrijf Skybergtech heeft bijvoorbeeld een spanningsval van 4% in een 380 volt-netwerk, dat bij een bedrijfsstroom van 100 A een verliesvermogen van 210 W. Het vermogen van de elektromotor bij deze stroom zal ongeveer 55 kW zijn, d.w.z. het absolute vermogensverlies over de smoorspoel zal klein zijn, minder dan 0,5%. Maar aangezien dit vermogensverlies vrijkomt in een gesloten kast, moeten er speciale maatregelen worden genomen om warmte af te voeren.
De hoeveelheid opgewekte warmte is in de regel evenredig met het vermogen, maar hangt ook af van de ontwerpkenmerken van het wikkelelement. Sinusfilters genereren meer warmte dan bijvoorbeeld dU / dt-filters, omdat ze grotere smoorspoelen en condensatoren hebben voor een effectievere afvlakking en onderdrukking van hoge frequenties. Aanzienlijke verliezen worden geïntroduceerd door de actieve weerstand van de wikkeling. Om geld te besparen, gebruiken fabrikanten vaak een wikkeldraad met een kleinere doorsnede, soms niet van koper, maar van aluminium. Het thermogram (Fig. 3) toont 2 sinusfilters van hetzelfde vermogen, maar van verschillende fabrikanten. Beide filters hebben hetzelfde vermogensverlies, maar het is duidelijk te zien dat de wikkelingen van het filter aan de linkerkant meer opwarmen, en het filter aan de rechterkant heeft een kern. Als alle andere zaken gelijk zijn, gaat het filter aan de rechterkant natuurlijk langer mee dan het filter aan de linkerkant.oververhitting van de wikkeling heeft een veel groter effect op de duurzaamheid van het filter door een toename van lekstromen als gevolg van het optreden van microscheuren in de isolatie van de wikkelingen.
Afb. 3 Thermogram van sinusfilters van verschillende fabrikanten.
Er moet ook worden opgemerkt dat het gebruik van verschillende kernmaterialen ook een sterke invloed heeft op het vermogensverlies, dat wil zeggen de warmteafvoer. Dit geldt met name in de aanwezigheid van hoogfrequente interferentie in het circuit. Dus de Tsjechische fabrikant Skybergtech produceert twee soorten filters met dezelfde parameters SKY3FSM110-400E en SKY3FSM110-400EL-Rev.A. In het tweede filtermodel wordt een kern van een beter materiaal gebruikt, waardoor het vermogensverlies met ongeveer 10% wordt verminderd. Opgemerkt moet worden dat de kosten van een filter met de beste thermische parameters bijna 80% hoger zijn dan de kosten van een analoog. Daarom moet bij het kiezen van een filter ook op de economische factor worden gelet.
Aanzienlijke verwarming van vermogensfilters bij nominaal vermogen kan binnen de toleranties van de fabrikant vallen, maar niettemin moet naast warmteopwekking ook rekening worden gehouden met frequentieomvormers (FC's) bij het berekenen van de thermische balans van de vermogenskast. Moderne omvormers hebben een efficiëntie van 97-98% en zijn in de regel de belangrijkste warmtegenerator in een kast, maar niet de enige. Naast de omvormer wordt warmte afgegeven door het ruisonderdrukkingsfilter, de ingangssmoorspoel, de motorsmoorspoel of sinusfilter, schakelaars en zelfs de koelventilatormotor. Het is dus niet voldoende om alleen te vertrouwen op de warmteafvoer van de omvormer zelf bij het berekenen van de vereiste blaasstroom.
Het niet naleven van het temperatuurregime kan leiden tot onaangename en soms zeer ernstige gevolgen - van een verkorting van de levensduur van de apparatuur tot de brand. Daarom is het handhaven van de optimale temperatuur in de apparatuurkasten van het grootste belang. Er zijn veel manieren om dit probleem op te lossen: gebruik een kast met een ander volume, gebruik van geforceerde luchtstroom, speciale warmtewisselaars (inclusief vloeistofkoeling) en airconditioners. In dit artikel zullen we ons concentreren op de kenmerken van het berekenen van de klassieke geforceerde luchtkoeling.
Fabrikanten van schakelkasten hebben speciale thermische berekeningen (bijv. ProClima van SchneiderElectric of RittalPower Engineering-software van RittalTherm). Ze laten toe rekening te houden met de warmteafvoer van alle kastelementen, inclusief stroomonderbrekers, schakelaars, enz. Er wordt rekening gehouden met het ontwerp van de kast, de afmetingen en de plaatsing ten opzichte van andere kasten.
Deze programma's zijn gemaakt voor het berekenen van de thermische omstandigheden van specifieke kasten van een bepaalde fabrikant. houd rekening met hun ontwerpkenmerken, materiaal, enz. Desalniettemin is het met behulp van deze programma's heel goed mogelijk om een geschatte berekening te maken voor een willekeurige kast, als u bepaalde initiële parameters kent.
In dit geval moet rekening worden gehouden met zowel de bronnen van warmteafgifte (vermogensverliezen van de apparatuur) als met het oppervlak van de schaal (het oppervlak van de kast). De gegevens over de vermogensverliezen van alle inbouwapparatuur, de afmetingen van de schakelkast, moeten bekend zijn. Het is ook nodig om de waarden van de minimum / maximum temperatuur buiten de kast, vochtigheid en hoogte in te stellen (dit is nodig om het vereiste luchtdebiet te bepalen). Relatieve vochtigheid wordt gebruikt om het dauwpunt te bepalen, de temperatuur waaronder condensatie begint te vormen. Het is noodzakelijk om u erdoor te laten leiden bij het bepalen van de minimaal toegestane temperatuur in de kast (afb. 4).
Fig. 4 Dauwpuntbepalingstabel
Het doel van de berekening is om de behoefte aan geforceerde luchtstroom / koeling / verwarming te bepalen, waarbij de interne temperatuur berekend op basis van het vermogensverlies binnen de maximaal / minimaal toegestane bedrijfstemperaturen voor apparaten in de kast zal liggen.
De berekening van de thermische balans van een vermogenskast met frequentieomvormers bestaat uit verschillende fasen.In de eerste fase is het noodzakelijk om het effectieve warmteoverdrachtoppervlak Se te berekenen. Het oppervlak van de kast staat in contact met de omgeving, waarvan de temperatuur verschilt van de temperatuur in de kast. Het effectieve warmtewisselingsoppervlak Se hangt af van de geometrische afmetingen en de locatie van de kast, de coëfficiënt voor elk oppervlakte-element wordt gekozen uit de tabel (Fig. 5), in overeenstemming met de IEC 60890-norm.
Figuur 5: Selectietabel voor de coëfficiënt b om het effectieve schaaloppervlak te bepalen
Het totale effectieve oppervlak van de schaal is:
Se =S(S0 x b)
In de tweede fase wordt het vermogen van warmteverliezen berekend door de apparatuur in de kast. De warmteafgifte van de kast wordt gedefinieerd als de som van de vermogensverliezen van de afzonderlijke elementen die in de kast zijn geïnstalleerd.
Q = Q1 + Q2 + Q3….
De warmteverliezen van individuele geïnstalleerde apparatuur kunnen worden gespecificeerd aan de hand van hun elektrische kenmerken. Voor apparaten en geleiders met deellast kan het vermogensverlies worden bepaald met behulp van de volgende formule:
Q = Qn x (Ib / In) 2, waar
Q - verliezen van actief vermogen;
Qn - verlies van nominaal vermogen (bij In);
Ib is de werkelijke waarde van de stroom;
In - nominale stroom.
Verder kunt u, rekening houdend met de bekende waarden van omgevingstemperaturen (Temin, Temax), de maximum- en minimumtemperaturen in de kast vinden:
Ti max (° C) = Q / (K x Se) + Te max
Ti min (° C) = Q / (K x Se) + Te min, waar
K is een constante die rekening houdt met het schaalmateriaal. Voor sommige veelgebruikte materialen die worden gebruikt voor de vervaardiging van kasten, heeft dit de volgende waarden:
K = 12 W / m2 / ° C voor aluminium omhulsel
K = 5,5 W / m2 / ° C voor geverfd metalen omhulsel;
K = 3,7 W / m2 / ° C voor een roestvrijstalen mantel;
K = 3,5 W / m2 / ° C voor polyester omhulsel.
Laten we de vereiste temperatuurwaarden in de kast aanduiden als Tsmin en Tsmax.
Vervolgens nemen we een beslissing over de keuze van het noodzakelijke microklimaatonderhoudssysteem:
1) Indien de maximale berekende temperatuurwaarde hoger is dan de ingestelde waarde (Timax> Tsmax), dan is het noodzakelijk om te voorzien in een geforceerd ventilatiesysteem, warmtewisselaar of airconditioner; systeemvermogen kan worden bepaald uit de uitdrukking:
Koelen = Q - K x Se x (Ts max - Te max)
Van hieruit kan de benodigde luchtstroom worden berekend:
V (m3 / h) = f x Pcooling / (Ts max - Te max), waar
f - correctiefactor (factor f = Сp х ρ, product van soortelijke warmte en luchtdichtheid op zeeniveau). Voor verschillende hoogten boven zeeniveau heeft de coëfficiënt f de volgende waarden:
van 0 tot 100 m f = 3.1
van 100 tot 250 m f = 3.2
van 250 tot 500 m f = 3.3
van 500 tot 350 m f = 3,4
van 750 tot 1000 m f = 3,5
2) Als de maximale berekende temperatuurwaarde lager is dan het gespecificeerde maximum (Timax
3) Als de minimaal berekende temperatuurwaarde lager is dan de ingestelde waarde (Ti min
Pheating = K x Se (Tsmin - Te min) - Q
4) Als de minimaal berekende temperatuurwaarde hoger is dan de ingestelde waarde (Ti min> Ts min), is het microklimaatregelsysteem niet vereist.
Bij het berekenen van de door de ventilator gegenereerde luchtstroom moet rekening worden gehouden met belastingsverliezen veroorzaakt door de uitlaatcomponenten (luchtverdeelrooster en filter, aan- of afwezigheid van een ventilatierooster).
Bij het ontwerpen moet worden gezorgd voor een gelijkmatige verdeling van vermogensverliezen in de behuizing (kast) en de locatie van de ingebouwde apparatuur mag de luchtcirculatie niet belemmeren. Het niet naleven van deze regels vereist complexere thermische berekeningen om de kans op lokale oververhitting en het bypass-effect te elimineren. De accessoires moeten zo gedimensioneerd zijn dat de effectieve stroom van de ASSEMBLY-circuits niet hoger is dan 80% van de nominale stroom In van de apparaten.
Laten we eens kijken naar de berekening van de warmtebalans aan de hand van een specifiek voorbeeld.
Eerste gegevens: We hebben een kast van geverfd plaatstaal van 2 m hoog, 1 m breed en 0,6 m diep, staand in een rij. De kast bevat 2 frequentieomvormers, twee netfilters en twee uitgangssinusfilters, evenals schakelelementen, maar vanwege hun lage vermogensdissipatie in verhouding tot de gespecificeerde apparatuur, kunnen we ze verwaarlozen. De omgevingstemperatuur kan variëren van -10 tot + 32 ° C. Relatieve vochtigheid 70%. De toegestane maximale temperatuur in de kast is + 40 ° C. Om condensatie te voorkomen, moet de minimaal toegestane temperatuur in de kast minimaal het dauwpunt zijn, d.w.z.in ons geval 26 ° C (Fig.4)
Betaling:
In overeenstemming met de tabel (Fig. 5) is het totale effectieve oppervlak van de schaal gelijk aan:
Se =SS0 x b = 1,4 (1x0,6) +0,5 (2x0,6) +0,5 (2x0,6) +0,9 (2x1) +0,9 (2x1) = 5,64 m2
Op basis van het bekende gedissipeerde vermogen van individuele uitrustingselementen, vinden we de totale waarde ervan. Voor een frequentieomvormer, waarvan het rendement 97-98% is, nemen we 3% van het opgegeven nominale vermogen voor de vermogensdissipatie. Aangezien bij het ontwerp rekening wordt gehouden met het feit dat de maximale belasting niet hoger mag zijn dan 80% van de nominale waarde, is de coëfficiënt 0,8 van toepassing voor de correctie van het totale thermische vermogen:
Q = 1650 × 2 + 340 × 2 + 260 × 2 = 4500x0,8 = 3600 W
Verder, rekening houdend met de bekende waarden van omgevingstemperaturen (Te min, Te max), vinden we de maximale en minimale waarden van de temperatuur in de kast zonder koeling:
Ti max (° C) = 3600 / (5,5 x5,64) + 32 = 148,05 ° C
Ti min (° C) = 3600 / (5,5 x5,64) - 10 = 106,05 ° C
Omdat de maximale berekende temperatuurwaarde aanzienlijk hoger is dan de vooraf ingestelde waarde (148,05 ° C> 40 ° C), is het noodzakelijk om te voorzien in geforceerde ventilatie, waarvan het vermogen gelijk is aan:
Koelen = 3600 - 5,5 × 5,64 x (40 - 32) = 3351,84 W
Nu kunnen we de benodigde blaasprestaties berekenen. Om rekening te houden met de belastingsverliezen veroorzaakt door de uitlaatcomponenten (luchtverdeelrooster, filter), stellen we een marge van 20% vast. Als gevolg hiervan vinden we dat om de temperatuurbalans van de kast binnen de opgegeven waarden te houden, een luchtstroom met een capaciteit van:
V = 3,1x 3351,84 / (40 - 32) = 1298,8x 1,2 = 1558,6 m3 / uur
Deze luchtstroom kan worden gegarandeerd door meerdere ventilatoren te installeren, waarvan de luchtstroom wordt opgeteld. U kunt bijvoorbeeld Sunon A2179HBT-TC-ventilatoren gebruiken. Hierbij moet echter ook rekening worden gehouden met de afname van de prestaties in aanwezigheid van weerstand tegen stroming van de geïnstalleerde elementen van de kast. Rekening houdend met deze factor, is het in ons geval mogelijk om 2 W2E208-BA20-01 EBM-PAPST-ventilatoren of 4 A2179HBT-TC-ventilatoren van Sunon te installeren. Bij het kiezen van het aantal en de locatie van de ventilatoren moet er rekening mee worden gehouden dat hun serieschakeling de statische druk verhoogt en de parallelle verbinding de luchtstroom verhoogt.
Geforceerde luchtkoeling kan worden gerealiseerd door verwarmde lucht (ventilator geïnstalleerd aan de uitlaat) uit het volume van de kast te zuigen of door koude lucht te blazen (ventilator aan de inlaat). De keuze van de vereiste methode kan het beste worden gedaan in de eerste ontwerpfase. Elk van deze methoden heeft zijn eigen voor- en nadelen. Luchtinjectie zorgt voor efficiënter blazen van de meest verwarmde elementen, als ze correct zijn geplaatst en in de hoofdluchtstroom vallen. Verhoogde stromingsturbulentie verhoogt de algehele warmteafvoer. Bovendien voorkomt de door de afvoer gegenereerde overdruk dat stof de behuizing binnendringt. Bij afzuiging wordt door de verminderde druk in het volume van de kast stof door alle sleuven en openingen naar binnen gezogen. Wanneer de ventilator zich aan de inlaat bevindt, neemt ook zijn eigen hulpbron toe, omdat hij werkt in een stroom koude inlaatlucht. Wanneer de ventilator echter aan de uitlaatzijde wordt geplaatst, wordt de warmte van de werking van de ventilator zelf onmiddellijk naar buiten afgevoerd en heeft deze geen invloed op de werking van de apparatuur. Bovendien wordt, vanwege het kleine vacuüm dat ontstaat tijdens de afzuiging, lucht niet alleen via de hoofdinlaatopening aangezogen, maar ook via andere hulpopeningen. Optimaal gepositioneerd dicht bij warmtebronnen zorgt voor een betere stroomregeling.
Bij het installeren van ventilatoren aan de inlaat, is het aan te raden deze in het onderste deel van de behuizing te plaatsen. Een luchtuitlaatrooster waardoor verwarmde lucht wordt verwijderd, moet in het bovenste deel van de kast worden geplaatst. Het luchtuitlaatrooster moet de nodige beschermingsgraad hebben die de normale werking van de elektrische installatie garandeert.Houd er rekening mee dat het installeren van een uitlaatfilter van dezelfde grootte als de ventilator de werkelijke prestaties van de ventilator met 25-30% vermindert. Daarom moet de filteruitlaat groter zijn dan de ventilatorinlaat.
Bij het installeren van een ventilator aan de uitlaat, worden deze in het bovenste deel van de kast geplaatst. De luchtinlaten bevinden zich onderaan en bovendien nabij de bronnen van de meest intense warmteontwikkeling, wat hun koeling vergemakkelijkt.
We voegen eraan toe dat de keuze van de vereiste blaasmethode bij de ontwerpers blijft, die, rekening houdend met alle bovenstaande factoren, de vereiste mate van IP-bescherming en de kenmerken van de apparatuur, de meest geschikte moeten kiezen. Het belang van het waarborgen van de optimale temperatuur in apparatuurkasten staat buiten kijf. De gegeven berekeningsmethodologie, gebaseerd op de methoden voorgesteld door de ontwerpers van de Schnaider Electric, Rittal-behuizingen in overeenstemming met IEC 60890, maakt enkele vereenvoudigingen mogelijk, het gebruik van empirische waarden, maar maakt het tegelijkertijd mogelijk om met voldoende betrouwbaarheid een praktische berekening van het systeem voor het handhaven van de optimale thermische balans van vermogenskasten met frequentieomvormers en vermogensfilters.
Auteurs: Ruslan Cherekbashev, Vitaly Khaimin
Literatuur
1. Haimin V., Bahar E. Filters en smoorspoelen van het bedrijf Skybergtech // Vermogenselektronica. 2014. Nr 3.
2. IEC / TR 60890 (2014) Assemblages voor laagspanningsschakelaars. Verificatiemethode temperatuurstijging door berekening
3. Sarel-catalogus. Temperatuurregeling in schakelborden. www.schneider-electric.ru
4. Regels voor het creëren van GCC in overeenstemming met GOST R IEC 61439. Rittal technische bibliotheek.
5. Koeling van schakelkasten en processen. Rittal Technische Bibliotheek 2013.
6. Vikharev L. Hoe te werken om niet op het werk uit te branden. Of kort over de methoden en systemen voor het koelen van halfgeleidercomponenten. Deel twee // Vermogenselektronica. 2006. Nr 1.
Berekening van het stroomverbruik van de pc, volgens de paspoortwaarden van het stroomverbruik van de knooppunten
Als de vraag “Hoeveel warmte genereert mijn computer?” Zich voordoet, proberen we eerst gegevens te vinden over de warmteafvoer van de nodes die in je pc-behuizing zitten. Maar dergelijke gegevens zijn nergens te vinden. Het maximum dat we vinden zijn de stromen die worden verbruikt door de knooppunten langs de voedingscircuits 3.3; vijf; 12 V. En zelfs dan niet altijd.
Deze waarden van verbruiksstromen hebben meestal piekwaarden en zijn eerder bedoeld voor het kiezen van een voeding om de overstroom ervan uit te sluiten.
Aangezien alle apparaten in de computer worden gevoed door gelijkstroom, is er geen probleem om het piekstroomverbruik (precies piek) door uw node te bepalen. Om dit te doen, bepaalt u eenvoudig de som van de vermogens die op elke lijn worden verbruikt, door de stroom en de spanning die langs het circuit wordt verbruikt te vermenigvuldigen (ik vestig uw aandacht, er worden geen conversiefactoren toegepast - gelijkstroom.).
Ptot = P5v + P12v = I5v * U5v + I12v * U12v
Zoals u begrijpt, is dit een zeer ruwe schatting, die in het echte leven bijna nooit wordt uitgevoerd, omdat niet alle knooppunten van de computer tegelijkertijd werken in de piekmodus. Het besturingssysteem werkt met pc-knooppunten volgens bepaalde algoritmen. Informatie wordt gelezen - verwerkt - genoteerd - een deel ervan wordt weergegeven op het besturingsmiddel. Deze bewerkingen worden uitgevoerd op datapakketten.
Op internet zijn er veel schattingen van de exacte waarde van het piekstroomverbruik uit de kenmerken van de knooppunten.
De berekeningen die 2-3 jaar geleden zijn gemaakt, komen in principe niet overeen met de huidige situatie. Omdat fabrikanten in de loop der jaren hun knooppunten hebben gemoderniseerd, wat heeft geleid tot een afname van hun stroomverbruik.
De laatste gegevens zijn weergegeven in tabel 1.
Nee. Pp | Knoop | Stroomverbruik per knooppunt, W. | Toelichtingen |
1 | Bewerker (cpu) | 42 — 135 | Meer precies, zie de specificatie van uw processor |
2 | Moederbord | 15 — 100 | Meer precies, zie.publicaties of doe de berekening zelf (afhankelijk van de specificatie) |
3 | Videokaart | Maximaal 65 | Zie de documentatie voor details bij busvoeding |
Maximaal 140 | Met afzonderlijke voeding, zie de documentatie nauwkeuriger | ||
4 | RAM | 3 — 15 | Hangt af van capaciteit en bedrijfsfrequentie, meer precies, zie de documentatie |
5 | Harde schijf, harde schijf | 10 — 45 | Hangt af van de bedrijfsmodus, meer precies, zie de specificatie |
6 | Cd / dvd - rw | 10 – 30 | Hangt af van de bedrijfsmodus, meer precies, zie de specificatie |
7 | FDD | 5 – 10 | Hangt af van de bedrijfsmodus, meer precies, zie de specificatie |
8 | Geluidskaart | 3 — 10 | Hangt af van de bedrijfsmodus, meer precies, zie de specificatie |
9 | Ventilator | 1 — 4,5 | Zie de specificatie nauwkeuriger |
10 | Netwerkkaart / ingebouwd | 3 — 5 | Zie de specificatie nauwkeuriger |
11 | USB 2 / USB 3-poort | 2,5 / 5 (volgens sommige rapporten meer dan 10 W per USB3-poort) | Naar de aangesloten poort |
12 | COM-, LPT-, GAME-poorten | < 2 | Voor elke aangesloten poort |
13 | Ingebouwde geluidskaart | < 5 | Bij gebruik van passieve luidsprekers |
14 | Stroomvoorziening | P nadelen. maximaal + 30% | Geselecteerd na berekening van het verbruik |
Tafel 1.
We zien dat de gegevens een zeer brede spreiding hebben, deze wordt bepaald door het specifieke model van uw knooppunt. Knooppunten van verschillende fabrikanten, vooral die die op verschillende tijdstippen zijn geproduceerd, hebben een breed scala aan stroomverbruik. U kunt de berekening in principe zelf doen.
De berekening van het door de pc verbruikte vermogen wordt in verschillende fasen uitgevoerd.
Het:
- Informatie verzamelen over het stroomverbruik van het knooppunt,
- Berekening van het totale stroomverbruik en selectie van PSU,
- Berekening van het totale pc-verbruik (rekening houdend met de stroomvoorziening).
Een integraal onderdeel van de berekening van de warmtedissipatie is de berekening van het stroomverbruik van de computer. Van waaruit het vermogen van de voeding wordt bepaald, wordt een specifiek model geselecteerd, waarna de warmteafvoer wordt geschat. Daarom is het bij het uitvoeren van een thermische berekening noodzakelijk om eerst gegevens te verzamelen over het stroomverbruik van de computerknooppunten.
Maar tot nu toe wordt zelfs het stroomverbruik niet altijd gegeven door de fabrikanten van computerknooppunten, soms wordt de waarde van de voedingsspanning en het stroomverbruik voor deze spanning aangegeven op het parameterplaatje. Zoals hierboven vermeld, geeft bij gelijkstroom, die wordt gebruikt om de computerknooppunten van stroom te voorzien, het product van de voedingsspanning en de stroom die wordt verbruikt bij een bepaalde spanning het stroomverbruik aan.
Op basis van het totale stroomverbruik (dit als warmteafgiftevermogen nemen), kunt u een voorlopige of geschatte berekening van het koelsysteem uitvoeren. Deze berekening zorgt eerder voor overmatige koeling van uw pc, die bij hoge belasting en bijgevolg maximale warmteafgifte een benadering geeft van de werkelijke warmteafgifte en voor normale koeling zorgt. Maar wanneer de pc wordt gebruikt voor gewone (niet-resource-intensieve) toepassingen, is het op deze manier berekende koelsysteem duidelijk overbodig, en het verzekeren van de normale werking van de pc-knooppunten veroorzaakt ongemak voor de gebruiker vanwege het verhoogde geluidsniveau.
Allereerst moet u weten dat het stroomverbruik en de warmteafvoer van de knooppunten rechtstreeks verband houden.
Het warmtedissipatievermogen van elektronische componenten is niet gelijk aan het stroomverbruik, maar ze zijn aan elkaar gerelateerd door de vermogensverliesfactor van de unit.
Er zijn veel publicaties over het uitvoeren van deze berekening, er zijn speciale sites op internet voor deze berekening. Maar er zijn nog steeds vragen over de implementatie ervan.
Waarom?
En omdat niet alleen het warmtedissipatievermogen moeilijk te vinden is bij de fabrikant, maar zelfs het stroomverbruik van het knooppunt waarin we geïnteresseerd zijn, is niet altijd bekend. Misschien zijn ze gewoon bang om ze te noemen vanwege het feit dat hun waarde niet onstabiel is tijdens het werk en aanzienlijk afhangt van de manier van werken. Het verschil kan tot tien keer zijn en soms zelfs meer.
Ze lijken gebruikers niet te willen overweldigen met "onnodige" informatie. En ik heb nog geen gegevens voor fabrikanten gevonden.
Aanbevelingen voor het kiezen van het type airconditioner
Airconditioner voor serverkasten
Moeilijke bedrijfsomstandigheden met continue belasting zijn niet bestand tegen elk klimaatsysteem. Het moet zijn uitgerust met een stoffilter, ontvochtiger, winterkit. Een van de mogelijkheden voor luchtkoeling is een geklimatiseerde serverkast. Het ontwerp vereist geen condensafvoer, de buitenunit is compact van formaat. De binnenunit wordt verticaal of horizontaal in een serverkast geïnstalleerd.
Vereisten voor airconditioners
Bij het behouden van het klimaat in de serverruimtes is een vlotte werking van airconditioners belangrijk. Door storingen en reparaties blijft telecommunicatieapparatuur lange tijd ongekoeld. Door het rotatie- en redundantieprincipe kan aan de eis worden voldaan. In de kamer zijn meerdere klimaatunits geïnstalleerd, die door middel van een roterend apparaat tot één netwerk zijn verbonden. In het geval van een storing van één airconditioner, wordt de back-upoptie automatisch geactiveerd.
Door het afwisselend inschakelen van de blokken kunt u de belasting balanceren en zorgen voor optimale klimaatparameters. In deze modus stopt de technicus afwisselend voor rust en onderhoud.
De rotatie-unit helpt om de airconditioning van de serverruimtes te regelen. Het wisselt automatisch het inschakelen van werkende eenheden af, indien nodig, sluit een back-upapparaat aan. De tweede besturingsoptie is de installatie van sensoren, waarvan de metingen worden weergegeven op de computermonitor. U hoeft uw werkplek niet af om de omstandigheden in de serverruimte te bepalen. Alle informatie in de vorm van tabellen en grafieken gaat naar de computer. Berichten gaan vergezeld van een geluidssignaal.
Split systemen
Kolom airconditioner apparaat diagram
Om de gespecificeerde parameters in de serverruimtes te behouden, worden split-systemen gebruikt. Huishoudelijke of semi-industriële systemen met hoog vermogen worden geïnstalleerd in kleine ruimtes met een warmteafgifte tot 10 kW. Volgens het type installatie zijn dit:
- Wandmontage - een veelzijdige en betaalbare optie. De productiviteit is 2,5-5 kW, er is een model geselecteerd waarin een aanzienlijke lengte van de freonlijn wordt geleverd. Aanbevolen fabrikanten zijn Daikin, Toshiba en Mitsubishi Electric.
- Kanaalsysteem - apparaten worden onder een vals plafond geplaatst, besparen ruimte en zorgen voor een effectieve luchtuitwisseling. Geschikt voor grote serverruimtes. Kanaalairconditioning voert koude lucht rechtstreeks naar de rekken.
- Kolom - krachtige systemen in de vorm van kasten worden op de vloer geïnstalleerd, hoeven niet te worden geïnstalleerd.
Precisie klimaatsystemen
Precisie-airconditioners voor serverruimtes zijn professionele apparatuur. Klimaatcomplexen hebben een hoge bron van continue werking, waardoor optimale temperatuur- en vochtigheidsparameters kunnen worden gehandhaafd. Een van de voordelen van de apparatuur is de nauwkeurigheid, klimaatindicatoren in grote gebouwen hebben schommelingen van niet meer dan 1 ° C en 2%. In serverruimtes worden kast- en plafondmodellen geïnstalleerd. De eerste onderscheiden zich door hun omvangrijke afmetingen, hun vermogen is 100 kW. Plafondsystemen zijn minder efficiënt (20 kW) en worden geïnstalleerd in ruimtes waar het niet mogelijk is om airconditioners met kasten te plaatsen.
Soorten precisieklimaatapparaten
Klimaatcomplexen kunnen monoblok zijn en gescheiden volgens het type gesplitste systemen. Het systeem wordt op verschillende manieren gekoeld: door verdamping van freon, water of luchtcircuit. Populaire fabrikanten: UNIFLAIR, blauwe doos.
Pluspunten van installaties:
- ononderbroken werken;
- hoog vermogen van apparatuur;
- nauwkeurige controle van klimatologische componenten;
- breed scala aan bedrijfstemperaturen;
- compatibiliteit met verzendcontrole.
Nadelen van precisiesystemen:
- hoge prijs;
- luidruchtig monoblock-ontwerp.
Koelventilatorconvectorsysteem
Het airconditioningsysteem gebruikt water of een ethyleenglycolmengsel als verwarmingsmedium. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met installaties met freon.De koelmachine koelt de vloeistof die in de ventilatorconvector circuleert, en de lucht die door de radiator stroomt, verlaagt de temperatuur.
- hoge performantie;
- veelzijdigheid;
- veilige en betaalbare bediening.