Klimatyzator E-House Wall Pack: chłodzenie i ochrona przed korozją

Wstęp

Dom elektryczny (dom elektryczny) to prefabrykowany budynek lub modułowa obudowa służąca do przechowywania sprzętu elektrycznego i elektroenergetycznego, takiego jak rozdzielnice, transformatory, systemy konwersji mocy, systemy magazynowania energii akumulatorów, sprzęt sterujący i systemy monitorowania.

Ponieważ systemy te generują znaczne ilości ciepła podczas ciągłej pracy, utrzymanie stabilnej temperatury wewnętrznej ma kluczowe znaczenie. Jednocześnie domy E są często instalowane w trudnych warunkach, takich jak obszary przybrzeżne, pustynie, tereny przemysłowe, elektrownie i obiekty magazynowania energii.

Stwarza to dwa główne wymagania dla systemu HVAC:

1. Wysoka wydajność i niezawodne chłodzenie

2. Wysoka odporność na korozję i trudne warunki zewnętrzne

W przypadku zastosowań w budynkach elektrycznych o dużym obciążeniu cieplnym skutecznym rozwiązaniem może okazać się klimatyzator przemysłowy montowany na ścianie lub naścienny. Platforma klimatyzatorów magazynujących energię CYTECH obejmuje modele chłodzące o mocy 21 kW, 26 kW i 30 kW , przeznaczone do zewnętrznych szaf magazynujących energię, BTS i innych zastosowań wymagających niezawodnego odprowadzania ciepła.

Trzy modele zapewniają różną wydajność chłodniczą, a jednocześnie mają wspólne funkcje, takie jak ochrona zewnętrzna, technologia sprężarek rotacyjnych, funkcje ogrzewania i osuszania, komunikacja RS485 i wyjście alarmowe ze stykiem bezpotencjałowym.

Dlaczego e-dom potrzebuje dedykowanego klimatyzatora ściennego?

Urządzenia elektryczne znajdujące się w E-House w sposób ciągły generują ciepło.

Na przykład przetwornice mocy, akumulatory, systemy UPS, rozdzielnice, transformatory, prostowniki i inny sprzęt elektroniczny mogą wytwarzać znaczne obciążenia termiczne. Jeśli tego ciepła nie można skutecznie usunąć, temperatura wewnętrzna może gwałtownie wzrosnąć.

Wysokie temperatury mogą powodować:

• Zmniejszona wydajność sprzętu

• Przyspieszone starzenie się elementów elektronicznych

• Zmniejszona wydajność i żywotność baterii

• Zwiększone ryzyko alarmów termicznych

• Nieplanowane wyłączenie sprzętu

• Wyższe wymagania konserwacyjne

Klimatyzator ścienny jest szczególnie odpowiedni, ponieważ można go zamontować bezpośrednio w ścianie E-House, utrzymując system chłodzenia zintegrowany z obudową, zachowując jednocześnie separację między obwodami powietrza wewnętrznego i zewnętrznego.

Czym jest klimatyzator ścienny dla domu elektrycznego?

Klimatyzator ścienny to przemysłowy system HVAC przeznaczony do montażu na ścianie skrzynki elektrycznej, domu elektrycznego, kontenera lub budynku magazynującego energię.

W odróżnieniu od konwencjonalnych klimatyzatorów zapewniających komfort, przemysłowe jednostki ścienne zaprojektowano z myślą o wymaganiach urządzeń elektrycznych i zasilających.

Konstrukcja CYTECH wykorzystuje aktywny cykl chłodzenia. Gorące powietrze z wnętrza obudowy przekazuje ciepło do parownika, podczas gdy czynnik chłodniczy pochłania ciepło i jest sprężany przed uwolnieniem ciepła przez skraplacz. Następnie cykl chłodzenia powtarza się w sposób ciągły.

Taka konfiguracja umożliwia systemowi chłodzenia E-House ciągłe usuwanie ciepła bez konieczności wprowadzania gorącego lub wilgotnego powietrza z zewnątrz do pomieszczenia elektrycznego.

Opcje chłodzenia 21 kW, 26 kW i 30 kW

Różne projekty E-House mają różne obciążenia cieplne. Wybór właściwej wydajności chłodniczej jest zatem jednym z najważniejszych kroków w projektowaniu HVAC.

CYTECH oferuje trzy modele o dużej pojemności do magazynowania energii i zastosowań przemysłowych.

Model 21 kW ma znamionową wydajność chłodniczą 21 kW, natomiast modele 26 kW i 30 kW zapewniają odpowiednio 26 kW i 30 kW w określonych warunkach testowych L27/L32.

CY-A210NA – 21kW

Model o mocy 21 kW zapewnia:

• Wydajność chłodnicza 21 kW

• 7000m³/h przepływ powietrza w obiegu wewnętrznym

• Pobór mocy 9kW

• Czynnik chłodniczy R410A

• Opcjonalna grzałka PTC o mocy 9 kW

• Temperatura pracy od -30°C do +45°C

• Stopień ochrony IP55

• Masa netto 220 kg

Nadaje się do domów elektrycznych i obudów przemysłowych, w których obliczone obciążenie termiczne mieści się w zakresie 21 kW.

CY-A260NA – 26kW

Do zastosowań wymagających większego odprowadzania ciepła, CY-A260NA zapewnia:

• Wydajność chłodnicza 26 kW

• 7500m³/h przepływ powietrza w obiegu wewnętrznym

• Pobór mocy 12,5 kW

• Opcjonalna grzałka PTC o mocy 9 kW

• Temperatura pracy od -30°C do +45°C

• Stopień ochrony IP55

• Masa netto 280kg

Model ten oferuje wydajność pośrednią pomiędzy konfiguracjami 21 kW i 30 kW.

CY-A300NA – 30kW

W przypadku wyższych obciążeń termicznych CY-A300NA zapewnia:

• Wydajność chłodnicza 30 kW

• 12 000 m³/h wewnętrzny przepływ powietrza w obiegu

• Pobór mocy 18kW

• Czynnik chłodniczy R410A

• Opcjonalna grzałka PTC o mocy 10 kW

• Temperatura pracy od -30°C do +45°C

• Stopień ochrony IP55

• Masa netto 300kg

Wysoki wewnętrzny przepływ powietrza sprawia, że ​​ta konfiguracja jest odpowiednia do zastosowań, w których duża ilość powietrza wewnętrznego musi być stale cyrkulowana i chłodzona.

Dlaczego ochrona przed korozją jest ważna dla systemów HVAC w domach elektrycznych

Wydajność chłodnicza to tylko jedna część równania niezawodności.

W przypadku domów elektrycznych instalowanych w środowiskach przybrzeżnych, morskich, pustynnych, chemicznych lub przemysłowych , głównym problemem może być korozja.

Mgła solna, wysoka wilgotność, kurz, zanieczyszczenia chemiczne i wahania temperatur mogą stopniowo atakować odsłonięte elementy metalowe.

Potencjalne miejsca korozji obejmują:

• Panele szafek zewnętrznych

• Cewki skraplacza

• Wężownice parownika

• Elementy wentylatora

• Elementy złączne

• Zaciski elektryczne

• Rurociągi chłodnicze

• Komponenty związane ze sprężarką

• Wsporniki montażowe

• Powierzchnie wymienników ciepła

Jeśli zaniedbana zostanie ochrona przed korozją, system HVAC może doświadczyć zmniejszonej wydajności wymiany ciepła, pogorszenia się elementów mechanicznych, problemów z połączeniami elektrycznymi i zwiększonych wymagań konserwacyjnych.

Dlatego też w przypadku domu elektrycznego zlokalizowanego w trudnych warunkach ochronę przed korozją należy wziąć pod uwagę podczas projektowania instalacji HVAC, a nie traktować ją później.

Jak zaprojektować klimatyzator ścienny pod kątem odporności na korozję?

Odporny na korozję klimatyzator E-House wymaga czegoś więcej niż tylko nałożenia farby na obudowę zewnętrzną.

Kompletna strategia antykorozyjna powinna uwzględniać materiały, powłoki, wymienniki ciepła, elementy złączne, komponenty elektryczne i układ chłodniczy.

1. Obudowa zewnętrzna odporna na korozję

Obudowa zewnętrzna stanowi pierwszą linię obrony przed środowiskiem.

W zależności od wymagań projektu, obudowę można zaprojektować z użyciem odpowiednich materiałów odpornych na korozję i z ochronną obróbką powierzchni.

Możliwe podejścia obejmują:

• Malowanie proszkowe antykorozyjne

• Ochronna obróbka powierzchni

• Materiały metalowe odporne na korozję

• Dodatkowa grubość powłoki

• Uszczelnione złącza i interfejsy

• Elementy złączne odporne na korozję

W przypadku projektów E-House zlokalizowanych blisko morza lub w środowiskach przemysłowych specyfikację powłoki należy dobrać zgodnie z rzeczywistymi warunkami środowiskowymi.

2. Obróbka antykorozyjna wymiennika ciepła

Skraplacz i parownik należą do najważniejszych elementów klimatyzatora, ponieważ ich powierzchnie biorą bezpośredni udział w wymianie ciepła.

Jednakże powierzchnie wymienników ciepła mogą być również narażone na:

• Spray solny

• Wilgoć

• Pył

• Zanieczyszczenia przemysłowe

• Gazy korozyjne

Dlatego też do zastosowań w E-House w trudnych warunkach wymiennik ciepła można zaprojektować z odpowiednią obróbką antykorozyjną , taką jak powłoka ochronna lub inna odpowiednia obróbka powierzchni.

Celem jest ochrona wymiennika ciepła przy jednoczesnym utrzymaniu efektywnej wymiany ciepła.

Jest to szczególnie ważne w przypadku domów elektrycznych instalowanych na obszarach przybrzeżnych, gdzie zasolone powietrze może przyspieszać korozję.

3. Zabezpieczenie antykorozyjne komponentów sprężarki i układu chłodniczego

Sprężarka jest sercem układu chłodniczego.

Klimatyzator E-House firmy CYTECH wykorzystuje wydajną sprężarkę rotacyjną, a opcjonalnie dostępna jest sprężarka prądu stałego o zmiennej częstotliwości.

W trudnych warunkach ochrona przed korozją nie powinna ograniczać się do obudowy zewnętrznej.

Sprężarkę , rurociągi chłodnicze, wsporniki, zawory i inne odsłonięte elementy chłodnicze można również uwzględnić jako część konstrukcji antykorozyjnej.

W zależności od specyfikacji projektu, na odsłonięte elementy i powierzchnie metalowe można zastosować odpowiednią obróbkę ochronną.

Tworzy to bardziej kompleksową strategię ochrony:

Obudowa → Wymiennik ciepła → Elementy wentylatora → Układ chłodniczy → Sprężarka → Elementy elektryczne

Zamiast chronić tylko widoczną powierzchnię zewnętrzną, należy ocenić cały system zewnętrzny.

Ważne: Dokładny system powłokowy i poziom odporności na korozję należy określić zgodnie z klasyfikacją środowiskową projektu i wymaganiami klienta. Trzy dostarczone arkusze danych nie określają konkretnej klasy korozji C4/C5 ani czasu trwania testu w komorze solnej.

4. Ochrona połączeń elektrycznych

Systemy HVAC E-House działają w sposób ciągły, dlatego niezawodność elektryczna jest równie ważna.

Jednostki CYTECH posiadają komunikację RS485 i wyjścia alarmowe ze stykiem bezpotencjałowym , umożliwiające integrację klimatyzatora z systemem zdalnego monitorowania.

W trudnych warunkach zaciski elektryczne, złącza, dławiki kablowe, elementy sterujące i punkty połączeń powinny również zostać odpowiednio zabezpieczone przed środowiskiem.

Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach z:

• Wysoka wilgotność

• Spray solny

• Kondensacja

• Pył

• Zanieczyszczenia chemiczne

Celem jest zapobieganie rozwojowi korozji na złączach elektrycznych i pogorszeniu długoterminowej niezawodności systemu.

5. Stopień ochrony IP55 przy montażu na zewnątrz

Wszystkie trzy modele CYTECH posiadają stopień ochrony IP55. .
IP55 zapewnia ochronę przed wnikaniem pyłu na poziomie odpowiednim dla wielu zewnętrznych zastosowań przemysłowych oraz ochronę przed strumieniami wody z określonych kierunków.

Należy jednak pamiętać, że ochrona IP i ochrona przed korozją to nie to samo.

IP55 oznacza stopień ochrony przed wnikaniem.

Ochrona przed korozją dotyczy odporności materiałów i komponentów na działanie środowiska korozyjnego.

Dlatego:

IP55 + odpowiednia obróbka antykorozyjna = pełniejsze rozwiązanie HVAC na zewnątrz.

Dom elektryczny zlokalizowany w środowisku morskim może wymagać dodatkowej ochrony przed korozją, nawet jeśli system HVAC ma już stopień ochrony IP55.

Chłodzenie, ogrzewanie i osuszanie w jednym systemie

Wymagania E-House HVAC nie ograniczają się do chłodzenia w lecie.

Klimatyzator magazynujący energię CYTECH zapewnia:

• Aktywne chłodzenie

• Ogrzewanie

• Osuszanie

Funkcje te pomagają utrzymać odpowiednie środowisko termiczne dla akumulatorów, energoelektroniki i innego sprzętu elektrycznego.

Dostępne są opcjonalne grzejniki PTC:

• 9kW dla CY-A210NA

• 9kW dla CY-A260NA

• 10kW dla CY-A300NA

Może to być przydatne w przypadku domów elektrycznych działających w zimnym klimacie, gdzie wymagane jest ogrzewanie w niskich temperaturach otoczenia.

Szeroki zakres temperatur roboczych

E-Domy mogą być wdrażane w lokalizacjach o znacznych różnicach temperatur.

Trzy modele są przeznaczone do zakresu temperatur roboczych:

-30°C do +45°C

Dzięki temu jednostki nadają się do szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych i magazynowania energii.

W przypadku projektów wymagających pracy poza tym zakresem, szczególnie w zastosowaniach pustynnych w ekstremalnie wysokich temperaturach, producent HVAC powinien przed ostatecznym wyborem przeprowadzić szczegółową ocenę termiczną i komponentów.

Zdalny monitoring dla aplikacji E-House

Nowoczesne e-domy są coraz częściej projektowane z myślą o pracy bezobsługowej.

Dlatego klimatyzator musi komunikować się z systemem monitorowania lub systemem zarządzania energią w obiekcie.

Urządzenia CYTECH zapewniają:

Komunikacja RS485

Interfejs RS485 może być używany do komunikacji i zdalnego monitorowania.

Alarm suchego kontaktu

Wyjścia bezprądowe zapewniają interfejsy alarmowe umożliwiające integrację z zewnętrznymi systemami monitorowania.

Dostępne interfejsy obejmują:

• NC

• KOM

• NIE

• RS485-A

• RS485-B

Dzięki temu system HVAC może stać się częścią ogólnej architektury monitorowania E-House.

Zintegrowana ochrona wlotu powietrza

Zewnętrzne domy elektryczne mogą być narażone na kurz, włókna i zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu.

Konstrukcja CYTECH obejmuje zewnętrzną osłonę wlotu powietrza obiegowego, która zapobiega zatykaniu wymiennika ciepła przez kłaczki.

Jest to szczególnie przydatne w środowiskach przemysłowych, w których cząsteczki unoszące się w powietrzu mogą gromadzić się na powierzchniach wymienników ciepła i stopniowo zmniejszać przepływ powietrza i wydajność wymiany ciepła.

Właściwe czyszczenie i konserwacja powinny nadal być uwzględnione w planie konserwacji HVAC projektu.

Jak wybrać odpowiednią wydajność chłodniczą dla domu elektrycznego

Nie należy wybierać odpowiedniego klimatyzatora po prostu na podstawie fizycznych rozmiarów domu E.

Podstawową kwestią jest całkowite obciążenie cieplne.

Obliczenia powinny uwzględniać:

• Wytwarzanie ciepła akumulatora

• Straty PCS/inwerter

• Ciepło transformatora

• Straty w rozdzielnicach

• Straty UPS-a

• Sprzęt kontrolny

• Oświetlenie

• Personel, jeśli dotyczy

• Promieniowanie słoneczne przez obudowę

• Przenikanie ciepła przez ściany i dach

• Temperatura otoczenia na zewnątrz

• Wymagana temperatura wewnętrzna

Uproszczone podejście to:

Wymagana wydajność chłodnicza ≥ całkowite wewnętrzne obciążenie cieplne + zysk ciepła z otoczenia + projektowy margines bezpieczeństwa

Na przykład, jeśli obliczone obciążenie cieplne domu elektrycznego wynosi około 20 kW, za punkt wyjścia można uznać jednostkę o mocy 21 kW. Jeśli obciążenie cieplne zbliża się do 25 kW, bardziej odpowiedni może być model 26 kW. Przy obciążeniu cieplnym około 30 kW model CY-A300NA zapewnia znamionową wydajność chłodniczą na poziomie 30 kW w określonych warunkach testowych.

Ostateczny wybór powinien zawsze opierać się na pełnych obliczeniach termicznych i rzeczywistych warunkach eksploatacji projektu.

21 kW kontra 26 kW kontra 30 kW: który wybrać?

Ostateczny model należy wybrać na podstawie rzeczywistych obliczeń obciążenia cieplnego, temperatury otoczenia, warunków instalacji, wymaganej temperatury wewnętrznej i wymagań dotyczących korozji środowiskowej.

Zabezpieczenie przed korozją powinno być zaprojektowane wokół środowiska projektu

Nie każdy E-House wymaga takiego samego poziomu ochrony antykorozyjnej.

Na przykład:

Śródlądowy obiekt przemysłowy

W zależności od warunków środowiskowych panujących w miejscu instalacji wystarczający może być standardowy system powłok ochronnych.

Miejsce przybrzeżne

Powietrze zawierające sól może znacznie zwiększyć ryzyko korozji. Należy rozważyć dodatkową ochronę wymienników ciepła, elementów złącznych, powierzchni zewnętrznych i odsłoniętych elementów chłodniczych.

Środowisko Morskie

Może być wymagana bardziej kompleksowa specyfikacja antykorozyjna, potencjalnie obejmująca ulepszone powłoki, materiały odporne na korozję, specjalne elementy złączne i dodatkowe badania.

Chemiczne lub zanieczyszczone środowisko przemysłowe

Producent powinien ocenić konkretne zanieczyszczenia i wybrać kompatybilne materiały i powłoki.

Właśnie dlatego profesjonalny dostawca systemów HVAC dla E-House nie powinien po prostu oferować standardowego klimatyzatora i nazywać go „odpornym na korozję”. Środowisko , materiały, system powłok, wymiennik ciepła, sprężarka, komponenty elektryczne i wymagania dotyczące testowania należy rozpatrywać łącznie.

Dlaczego warto wybrać dostosowany klimatyzator ścienny E-House?

Każdy projekt E-House może mieć inne wymagania.

Indywidualny klimatyzator przemysłowy można skonfigurować zgodnie z:

• Wydajność chłodzenia

• Napięcie i częstotliwość

• Temperatura otoczenia

• Wymagana temperatura wewnętrzna

• Zapotrzebowanie na ogrzewanie

• Wymóg osuszania

• Ochrona IP

• Środowisko korozji

• Interfejs komunikacyjny

• Wymiary montażowe

• Wymagania dotyczące przepływu powietrza

• Dostęp konserwacyjny

Platforma CYTECH o mocy 21 kW, 26 kW i 30 kW zapewnia szereg opcji chłodzenia o dużej wydajności do magazynowania energii i zastosowań przemysłowych, a dodatkowe wymagania specyficzne dla projektu można ocenić na etapie inżynieryjnym.

Wniosek

Niezawodny system HVAC E-House musi oferować więcej niż tylko zapewnienie wystarczającej wydajności chłodniczej.

W przypadku zastosowań wymagających dużej mocy i magazynowania energii klimatyzator musi zapewniać:

Wysoka wydajność chłodnicza + ochrona zewnętrzna + niezawodne chłodzenie + odporność na korozję + monitorowanie + łatwość konserwacji.

CYTECH o mocy 21 kW, 26 kW i 30 kW Klimatyzatory ścienne/plecakowe są przeznaczone do zastosowań obejmujących zewnętrzne szafy do magazynowania energii i inne przemysłowe zastosowania związane z rozpraszaniem ciepła. Zapewniają aktywne chłodzenie, ogrzewanie i osuszanie, z ochroną IP55, komunikacją RS485, alarmami ze stykami suchymi i wydajną technologią sprężarek rotacyjnych.

W przypadku domów elektrycznych instalowanych w środowiskach przybrzeżnych, morskich, pustynnych lub przemysłowych ochronę przed korozją należy uwzględnić na etapie projektowania systemu. Zamiast chronić tylko zewnętrzną obudowę, projekt może obejmować szafę, wymiennik ciepła, sprężarkę, elementy chłodnicze, elementy złączne i połączenia elektryczne w ramach zintegrowanego systemu antykorozyjnego.

Przy odpowiedniej wydajności chłodniczej i strategii ochrony środowiska klimatyzator ścienny może pomóc w utrzymaniu stabilnego środowiska wewnętrznego i zapewnić długoterminową niezawodność krytycznego sprzętu E-House.

Szukasz klimatyzatora ściennego o mocy 21 kW, 26 kW lub 30 kW do swojego projektu E-House? Skontaktuj się z firmą CYTECH, aby uzyskać indywidualne rozwiązanie w zakresie chłodzenia i ochrony przed korozją.