В статье дана краткая информация о системах охлаждения, выпускаемых фирмой Schroff для обеспечения необходимого температурного режима в шкафах с электронным оборудованием.
А. Мельниченко
С увеличением количества размещаемого в шкафах электронного оборудования растет потребляемая им мощность. Соответственно, возрастает и количество выделяемого тепла, которое, если его своевременно не удалять, приводит к повышению температуры – основной причины увеличения отказов в работе оборудования.
Выбор системы охлаждения зависит от нескольких факторов: рассеиваемой мощности, допустимого перегрева, условий эксплуатации оборудования и т.д. Фирма Schroff – всемирно известный производитель корпусов и шкафов для электронного оборудования – выпускает различные системы управления температурой внутри шкафа. Ниже рассмотрены варианты их применения [1].
Рис. 1. Способы охлаждения шкафов с электронной аппаратурой: естественная конвекция, сплошные стенки (а), естественная конвекция, перфорированные дверь и задняя стенка (b), принудительная конвекция (с), нагнетательная вентиляция (d), воздушно-воздушный теплообменник (e), кондиционер (f)
Естественная конвекция. При небольшой мощности (до 500 Вт), рассеиваемой в отдельно стоящих шкафах, отвод тепла в окружающую среду может осуществляться путем естественной конвекции и теплового излучения (рис. 1, а). Преимуществами этого способа являются отсутствие дополнительных затрат, акустического шума, а также (благодаря наличию сплошных стенок) высокие степень экранирования от ЭМП и класс защиты от воздействия окружающей среды (до IP 55). Как показывает практика, при мощности 360 Вт, рассеиваемой в шкафу размерами 1.8х0.6х0.6 м, повышение температуры внутри него составляет около 15 °С.
Если же требования защиты от воздействия внешних факторов и ЭМП не критичны, можно использовать шкафы с перфорированными дверью и задней стенкой (рис. 1, b). Такой способ позволяет поддерживать нормальный температурный режим в шкафу с оборудованием общей мощностью рассеяния не более 500 Вт. В этом случае обеспечивается класс защиты от воздействия окружающей среды IP 20. Существенно повысить эффективность охлаждения можно с помощью дополнительного нагнетательного вентилятора, установленного внизу шкафа.
Принудительная конвекция. Если рассеиваемая в шкафу мощность превышает 500 Вт, для отвода тепла можно использовать систему принудительной конвекции (рис. 1, с). Для этого в шкаф устанавливаются выпускаемые фирмой Schroff выдвижные вентиляционные панели (рис. 2), нагнетательные вентиляторы, а также вентиляторы, монтируемые в верхней крышке. Такой способ позволяет поддерживать температуру установленного в шкафу оборудования в допустимых пределах при мощности рассеяния до 2 кВт. При этом обеспечивается класс защиты от воздействия окружающей среды IP 20.
Рис. 2. Выдвижные вентиляционные панели
Нагнетательная вентиляция. При необходимости обеспечить эффективное охлаждение оборудования при рассеиваемой в шкафу мощности до 2 кВт и одновременно – класс защиты от воздействия окружающей среды IP 54 можно использовать способ нагнетательной вентиляции (рис. 1, d). Фирма Schroff выпускает серию вентиляторов с плоскими фильтрами (рис. 3) для установки в двери шкафов. Необходимый для конкретного применения типоразмер вентилятора можно определить, исходя из рассеиваемой мощности и допустимого перегрева внутри шкафа.
Рис. 3. Вентиляторы с плоскими фильтрами
Воздушное охлаждение. Более сложным способом отвода тепла является применение воздушно-воздушного теплообменника (рис. 1, е).
Его можно использовать для охлаждения оборудования закрытых шкафов, обеспечивая тем самым класс защиты от воздействия окружающей среды IP 55. Он достигается при применении специальных уплотнительных материалов и тщательной герметизации вставных блоков. Теплообменник устанавливается на задней панели шкафа. Передаваемое через нее тепло отводится потоком воздуха, циркулирующего в наружном контуре теплообменника. Удельная мощность охлаждения при использовании этого способа составляет 100 Вт/К.
Кондиционирование воздуха. Для поддержания рабочей температуры в шкафах с большой мощностью рассеяния можно использовать систему кондиционирования воздуха (рис. 1, f). Этот способ позволяет обеспечить эффективный отвод тепла от оборудования с суммарной мощностью рассеяния до 5 кВт. При этом достигается класс защиты от воздействия окружающей среды IP 54.
Фирма Schroff выпускает четыре типоразмера кондиционеров с мощностью охлаждения от 400 до 2600 Вт, навешиваемых на двери или боковые панели шкафов (рис. 4).
Рис. 4. Кондиционеры
Воздушно-водяные теплообменники LHX.
Максимальная эффективность охлаждения обеспечивается применением выпускаемых фирмой Schroff воздушно-водяных теплообменников LHX3…LHX40 с мощностью охлаждения от 3 до 40 кВт соответственно (рис. 5). Теплообменники предназначены для встраивания в шкафы VARISTAR. Тепло удаляется из шкафа проточной водой, не нагревая помещение, в котором он находится.
Рис. 5. Шкаф VARISTAR LHX 20/40: внешний вид (а), расположение теплообменника (b)
Преимущества применения теплообменников LHX:
- эффективный и равномерный отвод тепла
- независимость от температуры окружающего шкаф воздуха
- низкое энергопотребление, малый уровень акустического шума
- малая занимаемая площадь
- возможность «горячей» замены вентиляторов.
Основная область применения теплообменников LHX – шкафы с телекоммуникационным оборудованием.
Еще одним способом, повышающим эффективность работы систем охлаждения, является организация «горячих» и «холодных» коридоров, разделяющих потоки горячего и холодного воздуха и не допускающих их смешивания [2]. Фирма Schroff выпускает широкий набор принадлежностей для устройства таких коридоров.
Лайкнути
Твітнути