Efektywna wentylacja szaf elektrycznych.

Innowacyjne i wysokowydajne wentylatory filtrujące STEGO.

Wysoka temperatura ma bardzo niekorzystny wpływ na aparaty elektryczne i podzespoły elektroniczne pracujące w szafach sterowniczych czy rozdzielczych. Zbyt wysoka temperatura może powodować zakłócenia w pracy układów, w wielu przypadkach może także dojść do zatrzymania procesu produkcyjnego. Firma STEGO od lat produkuje i rozwija szeroką gamę wentylatorów z filtrami. Najnowszym produktem jest innowacyjna seria FFP (FilterFan PLUS)

Nowe wentylatory z filtrem serii Plus produkcji STEGO oferują nowe, interesujące możliwości. Dodaliśmy „Plus" do nazwy produktu, ponieważ ten „Plus" to lepszy przepływ powietrza i większe bezpieczeństwo.

Dwa systemy - FPI i FPO, i klapy grawitacyjne

Istnieją dwie różne strategie chłodzenia stosowane zależnie od rodzaju aplikacji u klienta. Jedna z nich polega na wtłoczeniu chłodniejszego powietrza zewnętrznego do obudowy szafy sterowniczej, natomiast druga - na aktywnym usuwaniu z niej ciepłego powietrza. Te strategie stanowią podstawę dwóch systemów zastosowanych w naszych rozwiązaniach wentylatorów z filtrami Plus: FPI, który aktywnie wprowadza świeże powietrze do obudowy szafy sterowniczej (I = IN) i FPO, który aktywnie usuwa z niej ciepłe powietrze (O = OUT).

Każdy system FPI (I = IN) i FPO (O = OUT) składa się z wentylatora i odpowiedniego filtra (na wylocie lub na wlocie). Powietrze wchodzi do szafy sterowniczej przechodząc w każdym przypadku przez komponent zawierający matę filtracyjną, niezależnie od tego czy wlot powietrza jest aktywny (tj. wentylator nadmuchowy) czy pasywny (filtr wejściowy).

Wylot powietrza jest zawsze wyposażony w nowe rozwiązanie tj. klapy grawitacyjne, które zostało zgłoszone do opatentowania. W efekcie, niezależnie od systemu, używana jest tylko jedna mata filtracyjna. Ta nowa technologia powoduje, że nie ma potrzeby stosowania więcej niż jednej maty filtracyjnej, a powietrze może bez przeszkód przepływać. Zwiększenie strumienia przepływu powietrza w systemach FPI i FPO wpływa na polepszenie cyrkulacji w porównaniu do instalacji, w których zastosowano 2 maty filtracyjne. W efekcie chłodzenie aplikacji jest skuteczniejsze. Na poprawę cyrkulacji powietrza w wentylatorach z filtrem Plus ma wpływ nie tylko udoskonalony wylot z wentylatora, ale również kształt klap grawitacyjnych, który wspomaga natężenie przepływu powietrza. Klapy nie są płaskie, lecz mają kształt idealnej krzywizny, co powoduje, że reagują nawet na niewielki przepływ powietrza optymalnym otwarciem. Dzięki temu opory przepływu powietrza są minimalne.

Przy stosowaniu wentylatorów z filtrem Plus do chłodzenia, przepływ powietrza do szafy sterowniczej jest „blokowany" na wlocie jedynie przez jedną matę filtracyjną. Ma to korzystny wpływ na częstotliwość prowadzenia konserwacji systemu FPO, w którym wentylator wraz z klapami grawitacyjnymi znajduje się w górnej części. Dlaczego? Powietrze jest wciągane do szafy sterowniczej przez całą powierzchnię maty filtracyjnej znajdującej się w filtrze na wlocie FPO 118. W związku z tym, wszystkie pyły i zanieczyszczenie są zatrzymywane na całej powierzchni maty. Gdy wentylator połączony z matą filtracyjną (np. FPI 018) zostanie zabudowany po stronie wlotu powietrza, piasta wentylatora osiowego blokuje środek a ramy wentylatora - naroża maty. Powoduje to, że ok. 40% powierzchni maty może pozostać nieaktywne i nie uczestniczyć w wymianie powietrza. Cząstki pyłu wyłapane przez filtr pokrywają jedynie obszar okrągłego pierścienia (patrz rysunek). Powoduje to szybsze zanieczyszczenie maty i konieczność jej wcześniejszej wymiany.

W czasie gdy nie ma potrzeby chłodzenia systemu, klapy grawitacyjne zostają całkowicie zamknięte i zatrzymują resztkowe ciepło lub ciepło wytworzone przez element grzewczy wewnątrz szafy sterowniczej. Maty filtracyjne, ze względu na swoją porowatą strukturę są z reguły źródłem nieszczelności w szafie sterowniczej. Nawet jeśli wentylator nie pracuje, maty filtracyjne umożliwiają przepływ powietrza, co powoduje niepożądany odpływ ciepła z szafy sterowniczej.

Technologia klap grawitacyjnych jest bardzo innowacyjna. Na rynku nie ma innych, porównywalnych systemów używających tylko jednej maty filtracyjnej. STEGO jest pionierem w tej dziedzinie.

Zapadkowy mechanizm montażowy

Wentylator z filtrem Plus może być zamontowany w wycięciu ściany szafy sterowniczej bez użycia żadnych narzędzi. Do mocowania służą 4 klamry z mechanizmem zapadkowym zgłoszonym do opatentowania.

Klamry są umieszczone po jednej w każdym narożu wentylatora z filtrem i zapewniają dobrą stabilność. Są obsługiwane od zewnątrz i po naciśnięciu blokują się w pozycji montażowej wytwarzając dźwięk „kliknięcia", który potwierdza, że wentylator z filtrem został pewnie zainstalowany. Stanowi to dodatkową pomoc dla montera, który uzyskuje potwierdzenie, że każda z klamer została prawidłowo zablokowana w położeniu i że wentylator z filtrem jest osadzony mocno i stabilnie.
Klamry zapadki pozwalają na montaż wentylatora z filtrem Plus w szafach sterowniczych o grubościach ścian od 1 do 4 mm. Naciskając mechanizm zapadki, wbudowana uszczelka jest dociskana do ściany szafy i zapewnia jednolite uszczelnienie wentylatora z filtrem dające wysoki stopień hermetyczności oraz pewną i stabilną instalację. W razie potrzeby, klamry zapadki można otworzyć za pomocą narzędzia (np. wąskiego śrubokręta).

Objętość powietrza chłodzącego

Pierwszym kryterium branym zazwyczaj pod uwagę przy doborze wentylatora z filtrem jest objętość powietrza, w szczególności objętość powietrza przy swobodnym przepływie tzn. w przypadku samego wentylatora niepołączonego z filtrem na wyjściu. Porównując wartości swobodnego przepływu obu systemów wentylatorów z filtrem Plus można zauważyć, że system FPO 018 wykazuje zawsze lepsze wartości niż system FPI 018. Wynika to z faktu, że w FPO 018 zainstalowano nową technologię klap grawitacyjnych na aktywnym wylocie. Dla poszczególnych wielkości wentylatorów są to wartości: 24, 97, 263, 536 i 727 m3/h.

Wielkość wycięć w szafie sterowniczej

Oprócz objętości powietrza, wielkość wycięcia w szafie sterowniczej jest innym bardzo ważnym kryterium doboru wentylatora z filtrem. Aby dopasować naszą nową ofertę do wymiarów określanych jako standardy rynkowe, ważnym zadaniem dla nas było zaoferowanie wentylatorów z filtrem Plus dostosowanych do popularnych wymiarów rynkowych.

Stopień ochrony IP i rodzaj ochrony środowiskowej UL (zgodny z NEMA) 

Testy w zakresie stopnia ochrony i ochrony środowiska (IP i UL) dla naszych wentylatorów z filtrem Plus zostały wykonane przez akredytowane, niezależne instytucje badawcze (VDE i UL). Przeprowadzenie takich testów przez akredytowane instytucje nie stanowi bezwzględnego wymagania rynkowego. Nasze doświadczenia z ostatnich lat wskazują, że te testy często są wykonywane przez laboratoria zakładowe. STEGO zleciło wykonanie tych testów niezależnym instytucjom celem zapewnienia weryfikowalnych danych klientom. Wszystkie 5 wielkości wentylatorów z 3 różnymi elementami filtracyjnymi (klapy grawitacyjne, maty G3 i G4) poddano ocenie pod względem stopnia ochrony. Stopień ochrony (IP) zgodny z DIN EN 60529 wynosi IP54 (klapy grawitacyjne, maty G3 i G4). Ocena środowiskowa (NEMA / typ UL): 12 (klapy grawitacyjne, maty G3 i G4).

Podsumowanie

Nowa rodzina wentylatorów z filtrami PLUS to bardzo nowoczesne i innowacyjne produkty. Dwa systemy FPI i FPO pozwalają na swobodny wybór techniki wentylacji, w zależności od potrzeb i konstrukcji szafy. Zastosowane nowe technologie i rozwiązania chronione patentami czynią z nich systemy, które swoją pewnością działania, skutecznością, wydajnością i bezpieczeństwem są bardzo pożądane w aplikacjach narażonych na przegrzanie.

Piotr Żurek
STEGO Polska sp. z o.o.
www.stego.pl
www.filterfan-plus.com