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解決電氣柜、機柜潮濕的方法

2022-11-09

一些電氣和電子設備設計有柜內和配件，因此它們幾乎可以在任何地方以個性化的方式安裝，但此類設備是例外而不是規則。大多數電氣和電子元件以及風扇機柜加熱器必須安裝在某種類型的外殼中，以保護它們免受[敏感詞]溫度、潮濕和其他有害條件的影響。

當然，由于機械原因、振動、污染等原因造成的損壞總是有可能的。但是保護電氣和電子系統免受高溫（和低溫）和任何水分的影響通常是關鍵問題。因此，設計工程師需要選擇合適的設備來控制溫度，并采取措施解決溫度和濕度問題。本文探討了挑戰并確定了各種熱管理解決方案。

環境控制
保護外殼內部免受[敏感詞]元素的影響是首要問題，但將內部氣候控制在比較好和一致的水平同樣重要。環境控制應履行其職責，并且必須配備儀表，以便用戶在條件變得有問題時收到警報。

對于大多數電氣或電子系統來說，高溫是一個明顯的問題。電子設備本身或陽光照射等外部影響可能會產生過多的熱量。過熱可能導致電路故障和過流保護跳閘，并且通常會縮短組件的使用壽命。低溫通常不是什么問題，但它與水分積累有關，如果沒有安裝機柜風扇加熱器這可能會導致嚴重的問題。

這是因為內部溫度低會導致機柜內的水分凝結，從而導致水滴和滴落和積聚的可能性。過多的水分會導致腐蝕和電弧故障，這兩者都會導致故障，如果此時用到欣銳特生產的機柜風扇加熱器基本可以解決問題。

另一種可能的情況是應用程序可能需要根據1天中的時間進行加熱和冷卻。這可以在溫度波動的區域考慮，例如暴露在夜間低溫但白天陽光直射的區域。在這種情況下，冷卻和加熱必須設計為協同工作，以保持外殼內的理想條件。

有針對性的解決方案
應用設備和設計策略來控制電氣和電子柜內部溫度條件通常稱為“熱管理”。從表面上看，這似乎很簡單：為每個外殼安裝足夠大的供暖/通風/空調系統。有時，例如對于大型數據中心安裝，這正是使用的方法。

但實際上，在許多類型的電氣和電子機柜中安裝空調是不切實際的，因為：

空調硬件的安裝和維護成本很高。
空調設備和管道占用大量工作空間。
能源運營成本很高。
許多安裝使用數十或數百個較小的柜體，這些柜體無法通過空調的系統進行有效調節。
因此，設計工程師確實需要緊湊、有效、節能的熱管理解決方案，可以根據需要有針對性地進行安裝。這時RATE生產的機柜加熱器就能發揮較好的作用了，

循環風扇：空調和一些加熱器將包括一個循環風扇，以移動外殼內的空氣并促進熱傳遞。但是，用戶也可以安裝單獨的定向循環風扇來輔助。如果外部空氣可以進入外殼，另一種選擇是安裝網扇過濾器（防塵網罩），將較冷的外部空氣吸入外殼并排出內部的熱空氣。

恒溫器：一些加熱和冷卻解決方案包括用于溫度控制的數字或機械式恒溫器，但那些不需要連接的獨利恒溫器來執行此功能。恒溫器觸點也可以由監控系統監控，用于指示和報警目的。

熱電冷卻器：熱電冷卻器使用珀爾帖效應進行冷卻，而不是像空調那樣的壓縮機，因此它們的活動部件更少，幾乎不需要維護。

渦流冷卻器：渦流冷卻器使用加壓空氣并將氣流分離成熱氣流和冷氣流）。冷流應用于外殼內部。渦流冷卻器可以是一種緊湊的冷卻方法，在大型設備無法工作的情況下，它們非常可靠，適合在惡劣環境中運行。

渦流冷卻器是用于冷卻外殼內部的緊湊且可靠的設備，適用于惡劣環境和有壓縮空氣的地方。
熱交換器：熱交換器是一個閉環系統，它只是在外殼內與較冷的外部環境進行熱交換。熱交換器的運行成本低，并且在外殼包含發熱設備以及機柜內安裝有風扇加熱器時很有用。

恒濕器和恒溫器：水分可以在任何類型的外殼中積聚，即使具有適當的環境等級，因為它可以在蓋子打開時引入，或者它可能通過導管侵入。機柜加熱器可以防止冷凝的形成，但前提是它們被控制為將相對濕度保持在 60% 以下，如果機柜內部的溫度保持在比外部環境空氣高 9°F 的溫度下，這是可能的。恒濕器（也稱為恒濕器）可感應相對濕度并將其保持在規定的范圍內。

選擇和尺寸
設計工程師需要收集有關預期安裝的信息，以執行必要的選擇和選型步驟。這需要：

評估外殼內容、內部產生多少熱量（以 BTU 每小時或瓦特為單位）以及這些組件的額定工作溫度范圍。
確定外部環境溫度范圍以及是否存在其他加熱因素（尤其是來自陽光照射的熱負荷）。
了解電力和/或壓縮空氣等公用事業的可用性。
選擇解決方案并調整它們的大小。

一些解決方案，如空調和熱電滾筒，可以主動去除外殼中的水分，因此可能需要提供冷凝水排放裝置。經濟學在前期安裝成本、持續運營能源成本和未來維護需求方面發揮著作用。具有更多運動部件的技術可能表現良好，但通常會具有更高的生命周期總成本，因為它們可能會在某些時候失效。渦流冷卻器等更簡單的技術非常可靠，但可能會消耗大量壓縮空氣。

合格的熱管理產品制造商和分銷商將擁有選型工具和支持人員，以幫助設計工程師為其應用選擇正確的選項。他們可以利用這些資源找到蕞佳技術和蕞具成本效益的解決方案，以提供熱管理，保護安裝在機柜內的電氣和電子設備免受溫度和濕度的影響。

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