如何选择

如何选择

在选型控制柜用冷却器时，需确认为将控制柜内部维持在目标温度所需的冷却能力。所需冷却能力会因柜内发热量、环境温度、柜内目标温度以及安装位置等因素而有所不同。

1. 如何选择控制柜空调（室内安装）

可以使用以下公式计算维持控制柜内所需温度所需的制冷能力。

所需制冷能力[W]
= ①控制柜总发热量[W] + ②总传热系数[W/m2・℃] × (③最高环境温度[℃]-④柜内期望温度[℃]) × ⑤控制柜有效表面积[m2]

如果您了解控制柜内的总发热量和热传导率等数值，机型选择指南您可以轻松计算出所需的制冷能力。

①控制柜内总发热量

盘内设备的总发热量。
※各机器的发热量请参照⇒各机器发热量一览表。

② 热传递系数

试图从盘外进入盘内的热量通过速率。
因金属板种类及厚度而异，厚度2mm的钢板约为5 [W/m2・°C]。

③ 最高环境温度

预计在安装环境中可能达到的最高温度。
确认在盛夏等情况下，控制柜安装环境中的最高预计温度。

④ 盘内期望温度

所需的板内温度（推荐温度为35℃）。
如果将机柜内的目标温度设置得过低，不仅容易产生结露，还会延长冷却时间，从而增加耗电量。

⑤控制柜有效表面积

目标控制柜所有与大气接触的表面面积之和。如果是立式控制柜，则为不包括底面的表面面积。
若是壁挂式安装，则在计算时排除背面等不与大气接触的面。

2. 如何选择控制柜空调[室外安装]

对于室外安装，将太阳光的能量添加到1.控制柜空调选择方法[室内安装]中计算出的室内安装控制柜空调的选择结果中。

所需制冷能力[W]
=总日照热量+ 作为室内机时所需的制冷能力(1．控制柜冷却器选型方法[室内安装]を参照)

总日射侵入热量的计算方法

1)计算日照引起的侵入热量。

日照量根据设置场所、日期、时间、方位而不同。

★各面的日照量样本数据(东京地区，7/22晴朗)单位W/m2

	天面	北面	东面	南面	西面
11时	1026.7	302.8	302.8	305.1	77.3
12时	1064.0	78.3	78.3	325.9	78.3
13时	1043.0	78.8	78.8	310.1	307.7
14时	980.2	79.1	79.1	261.7	523.3
15时	872.1	80.7	80.7	179.8	715.3

因此，按各面计算，其总和就是必要的日照侵入热量。各面的日照热量通过以下公式求得。

总日射侵入热量=各面的箱体表面上升温度 (相当于室外温度上升) ×热通过率×各面的表面积

外部空气温度相当上升 [°C] =
各面的日照量 [W/m2] ×

太阳吸收率机箱外表面热传递系数 [W/m2・°C]

词句说明

“传热系数（W/m²・℃）” - 当环境温度（外壳表面的温升）与目标温度之间存在温差时，通过热传导渗透（或辐射）到该区域的热量之比。该系数会根据控制柜面板的厚度和材质而变化，但日本面板加热相关设备工业协会规定为5至6 W/m²・℃。
“机箱外部的热传递系数 (W/m2·°C) ”・・・无风时约为10W/m2·°C,风速1~2m/s时约为15W/m2·°C。风速越高，热传递率越大。
“外壳表面上升温度 (外部空气温度相应上升) ”・・・是太阳辐射引起的温度的等效温度上升。

从上面可以看出，它会根据安装区域，板表面的颜色和状态，板外壁的状态(厚度·双层结构·遮阳板的设置etc。)，板外对流的风的状态等而波动。

作为示例，让我们使用具有以下条件的控制柜进行计算。

◎高2000mm、宽1000mm、纵深500mm◎门面朝南◎东京地区、7月22日、晴朗、14时、无风状态◎板厚2mm、涂装色:浅米色、墙面为1重构造

面位置	日照量 (W/m2)	太阳吸收率	机箱外部传热率 (W/m2・°C)	相当外部空气温度上升 (°C)	热通过率 (W/m2・°C)	面面积 (m2)	太阳辐射热量 (W)
天面	980.2	0.5	10	49.01	5	0.5	122.5
北面	79.1	0.5	10	3.955	5	2	39.6
东面	79.1	0.5	10	3.955	5	1	19.8
南面	261.7	0.5	10	13.085	5	2	130.9
西面	523.3	0.5	10	26.165	5	1	130.8
总日射侵入热量							443.6

注意！随着时间的推移，光盘表面会变得暗淡，吸收率也会发生变化，因此有必要选择具有安全系数的产品。

2）请将上述所需制冷量代入各控制柜冷却器的性能特性曲线中进行选型。

《关于选择的注意事项》

请注意，变频器和伺服放大器等的发热量会根据其使用方法、电机扭矩等发生很大变动。
对于额定输出功率为50kW以上的逆变器，其发热量因制造商而异，因此请与制造商确认。
选择机型时，请选择超过所需额定能力和制冷能力机型。
请注意，使用上述公式计算的能力仅供参考，而不是绝对值。
请注意，根据控制柜的气密性、其相对于热源的位置以及面板内的对流，可能无法达到预期的制冷能力。
过滤网脏污、风扇老化均可能导致制冷能力下降，因此请定期进行维护。

各设备发热量一览表

1.电源及变电设备

盘内收纳设备

散热量 (目标价)

备注

变压器

额定容量

~100VA	15％程度
~300VA	10％程度
~500VA	8％程度
～1kVA	7％程度
～3kVA	5％程度
～5kVA	4％程度
～10kVA	3％程度
～50kVA	2.5％程度
～100kVA	2％程度

种类:复绕组变压器、绝缘变压器
损失=热量。
体积越小，发热比率越大。

电压调整器

额定容量

~500VA	10％程度
～1kVA	7％程度
～40kVA	5％程度

类型:滑动变压器 (手动)
损失=热量。
体积越小，发热比率越大。

交流电源
稳定电源

额定输出能力

～5kVA	20％程度
～10kVA	15％程度

损失=热量。

不间断电源
（UPS）

约为额定输出能力的 10-15%。

体积越小，发热比率越大。
发热量为蓄电池浮动充电状态下的值。
常时变频供电型。

直流稳压电源
（开关稳压器）

额定输出能力

～6kW	20~30%左右
～15kW	10~15%左右

额定输出能力为 100% 时产生的热量。
体积越小，发热比率越大。

低压电容器

约为额定容量的0.15%至0.2%

损失=热量。
额定容量（kvar）由电容器容量和电源电压计算得出。
1kvar = 318.3μF（100V 50Hz）
1kvar = 265.3μF（100V 60Hz）

铅蓄电池

Q(W)=I×V×n

由此计算出的发热仅适用于充电时。
Q:发热量 (W)
I:充电电流 (A)
V:充电电压 (V)
n:单元格数

2.放大器

盘内收纳设备

散热量 (目标价)

备注

交流伺服放大器

额定输出

～0.1kVA	40％程度
～0.5kVA	10％程度
～1kVA	8％程度
～3kVA	5％程度
～5kVA	4％程度
～11kVA	3.5％程度
～22kVA	3％程度

伺服放大器在额定输出功率 100% 运行时产生的热量。
体积越小，发热比率越大。
内置电源型。

逆变器

额定输出

～0.4kW	12.5％程度
～0.75kW	11％程度
～1.5kW	8％程度
～2.2kW	7％程度
～3.7kW	6％程度
～7.5kW	6％程度
～11kW	5％程度
～22kW	4.5％程度
～30kW	4％程度

当设备以额定输出功率的 100% 运行时产生的热量。
体积越小，发热比率越大。
在连续额定输出期间。
随着负荷和利用率的降低，产生的热量也会减少，因此应该按照制造商的规格进行计算。

大型变频器
(200V系)

额定输出

～37kW	1400W程度
～45kW	1800W程度
～55kW	2400W程度
～75kW	2500W程度
～90kW	2800W程度

大型变频器
(400V系)

额定输出

～37kW	1600W程度
～45kW	2000W程度
～55kW	2200W程度
～75kW	2400W程度
～90kW	2500W程度

当设备以额定输出功率的 100% 运行时产生的热量。
体积越小，发热比率越大。
输出连续额定时。
随着负荷和利用率的降低，产生的热量也会减少，因此应该按照制造商的规格进行计算。

可控硅

额定电流

	单相	三相
～25A	50W程度	90W程度
～35A	55W程度	115W程度
～50A	75W程度	175W程度
～75A	110W程度	250W程度
～100A	120W程度	320W程度
～150A	200W程度	520W程度
～250A	350W程度	930W程度
～350A	400W程度	1150W程度
～450A	520W程度	1600W程度
～600A	700W程度	2000W程度

发热量表示。
三相电比单相产生更多的热量。

功率调节器

额定输出功率（kW）×（1 - 功率转换效率 % / 100）

类型:工业用途。

3.配线用设备

盘内收纳设备

散热量 (目标价)

备注

配线用断路器
(MCCB)

额定电流

～20A	5W程度
～50A	10W程度
～100A	15W程度
～225A	35W程度
～400A	85W程度
～600A	110W程度
～800A	135W程度

额定电流为 100% 时产生的热量。
与极数成正比。
在3P的情况下。

漏电断路器 (ELCB)

额定电流

～225A	MCCB+5W左右
～400A	MCCB+10W左右
～600A	MCCB+35W左右
～800A	MCCB+65W左右
	(漏电电子电路部等)

漏电电子电路部分与极数无关。

电磁接触器

额定容量

～4kW	7W程度
～11kW	15W程度
～22kW	30W程度
～37kW	50W程度
～55kW	90W程度
～110kW	200W程度
～160kW	340W程度
～200kW	460W程度

额定电流100%时产生的热量。
在3P的情况下。
220V交流电时。

热动式过负荷继电器
(热敏)

额定电流

～15A	2W/極程度
～30A	3W/極程度
～100A	7W/極程度
～150A	9W/極程度
～450A	12W/極程度
～600A	13W/極程度

整定电流最大值为通电时的发热量。

电磁继电器

4W程度

额定电流为 100% 时产生的热量。

4.控制设备

盘内收纳设备

散热量 (目标价)

备注

小型继电器

微型继电器	:每个1W~2W左右
功率继电器	:每个2W~3W左右

线圈的消耗电力被视为产生的热量。

固态继电器
(SSR)

单相使用时：热输出 W =	输出ON压降V×负载电流A
3相用:发热量W=	输出ON电压降V×负载电流A×元件数

输出ON电压下降:1.6~1.8V左右。

温度调节器

消耗电力被认为等同于热量产生。

PLC

集成式PLC（一体化型）：消耗电力被视为热量产生。
参考（扩展能力有限的物品）
- 交流电源

I/O点数	10～32	20~35W左右
	32～64	35~50W左右
	64以上	I/O点数×0.7W~1W左右

・直流电源的情况

I/O点数	10～32	20W以下
	32以上	I/O点数×0.5W左右

其他PLC
（主机、电源、CPU单元配置）：电源单元的消耗电力被视为消耗电力

请参考各单元内部消耗电流计算出的消耗电力。
每个插槽的发热量约为6W。

5.信息通信设备

盘内收纳设备	散热量 (目标价)	备注
电脑主机	消耗电力被认为等同于热量产生。
监视器
服务器
交换式集线器
路由器
媒体转换器
助推器	消耗电力- 输电功率
显示	LED显示器：约消耗电力×0.7 液晶：消耗电力视为发热量。