Вентиляторы охлаждения являются основными компонентами многих систем управления температурным режимом. Надлежащее управление температурным режимом для поддержания температуры и охлаждения оборудования как внутри, так и снаружи помещений необходимо для оптимизации производительности системы, увеличения времени безотказной работы оборудования или системы, продления срока службы и сокращения времени и затрат на техническое обслуживание в полевых условиях. Вентиляторы, используемые для прямого охлаждения и воздушного потока для отвода тепла от радиатора, блока питания или печатной платы, должны быть способны эффективно работать в самых разных условиях. Это варьируется от традиционных сфер применения, таких как шкафы управления и электронные шкафы, системы автоматизации зданий и телекоммуникаций, а также уличные киоски, до новых вариантов применения, включая альтернативные источники энергии и электромобили. Для многих из этих применений требуются вентиляторы с фильтрующей способностью для защиты электроники и обеспечения низкого перепада давления. Вентиляторные комплекты с жалюзийными фильтрами и фильтры обеспечивают превосходную защиту по сравнению с обычными решетками или кожухами, часто используемыми с вентиляторами, поскольку они обеспечивают защиту лопастей вентилятора от проникновения пыли.
Решетки вентилятора представляют собой защитный механизм, обеспечивающий защиту от случайного контакта с лопастями вентилятора, пальцев или других нежелательных предметов. Комплекты вентиляторов с решетками с фильтрами специально разработаны для фильтрации и предотвращения попадания в шкафы и корпуса посторонних предметов, таких как пыль, грязь и влага. Например, для охлаждения и защиты типичного промышленного шкафа или кожуха может потребоваться вентилятор и дополнительная защита фильтра или даже два вентилятора. В зависимости от типа и количества компонентов внутри шкафа и их расположения, один приточный вентилятор может быть установлен вверху или внизу шкафа для подачи более прохладного свежего воздуха. Вторая защита фильтра может быть установлена в месте выпуска для удаления окружающего воздуха, нагретого компонентами внутри шкафа. Приток обычно устанавливается в нижней части шкафа, а выпуск — в верхней части шкафа, чтобы использовать преимущества естественной конвекции (рис. 1). Для дополнительной фильтрации воздуха и защиты внутренних компонентов комплекты вентиляторов с фильтром являются лучшим вариантом для требовательного оборудования, обычно используемого в промышленных средах и системах автоматизации.
Рисунок 1: Типичные места установки вентиляторов в шкафу управления
Рисунок 2: Примеры установки шкафа с двумя вентиляторами (слева), вентилятора сверху и решетки снизу (посередине) и шкафа с одним вентилятором и одним фильтром (справа).
Вентиляторы с фильтром
Комплекты вентиляторов с жалюзийным фильтром обычно содержат все необходимые компоненты для промышленного применения, включая вентилятор, кожух вентилятора с решеткой, фильтр, металлический кожух и крепежные детали. Комплекты поставляются полностью собранными, чтобы упростить процесс установки. Решетки с фильтром доступны для вентиляторов широкого диапазона размеров и могут сочетаться с вентиляторами для сложных условий эксплуатации, чтобы обеспечить дополнительную защиту для промышленных и морских сфер применений. Вентиляторы для суровых условий можно комбинировать с решетками с фильтром для обеспечения защиты IP55, IP56, IP68 и даже от солевого тумана. Такие комплекты вентиляторов с фильтром исключают возможность взрыва или возгорания во взрывоопасных средах или горючих газах.
Рисунок 3: Примеры комплектов вентиляторов с защелкивающимися, раздвижными и шарнирными решетками.
Вентиляторы, подвергающиеся воздействию чрезмерного количества тепла и грязи, выходят из строя гораздо чаще, чем вентиляторы, работающие в нормальных условиях окружающей среды. Грязный воздушный фильтр может повредить двигатель вентилятора, блокируя поток воздуха, что приводит к повышению внутренней температуры двигателя. Двигатель вентилятора, работающий при температуре выше идеальной расчетной, приведет к быстрой потере смазочных свойств подшипника, перегреву и преждевременному выходу из строя.
Вентиляторы и аксессуары с высоким уровнем защиты разработаны и протестированы для работы в самых суровых условиях и защищают от пыли, влаги, соляного тумана, перепадов температуры, влажности и многого другого. В сочетании с решетками с фильтром классы IP и уровни защиты повышаются, что делает это решение еще более важным для промышленных применений, где время безотказной работы системы или машины имеет решающее значение.
Работает с AC или DC
Комплекты вентиляторов с фильтрами доступны с вентиляторами переменного или постоянного тока, в зависимости от области применения. Вентиляторы переменного тока обычно подключаются к сетевой розетке, тогда как вентиляторы постоянного тока обычно питаются от батарей, цепей распределенного питания или выпрямителей (которые преобразуют переменный ток в постоянный). Комплекты вентиляторов с фильтром переменного тока обычно доступны на 110 В, 220 В и двойное напряжение 110/220 В. Большинство комплектов вентиляторов с фильтром постоянного тока доступны на 12 В, 24 В и 48 В. Комплекты вентиляторов с фильтром с решетками в большинстве моделей доступны с размерами вентиляторов от 80 до 280 мм. Вентиляторы различных размеров и их использование определяются номинальным значением CFM вентилятора, размером и типом корпуса или шкафа, а также тепловой нагрузкой, создаваемой внутри шкафа. Благодаря наличию фильтра номинальный расход воздуха для вентиляторов, оснащенных жалюзийным фильтром, снижается примерно на 40 %. В настоящее время комплекты вентиляторов с жалюзийными фильтрами обеспечивают диапазон CFM от ~ 67 CFM до ~ 700 CFM.
Решетки вентилятора
Решетки на кожухе вентилятора обеспечивают защиту блока вентилятора от пальцев и других предметов. Для различных применений и экономии времени на техническое обслуживание при замене фильтрующего материала корпуса решеток вентиляторов доступны в нескольких вариантах, включая защелкивающиеся, раздвижные и шарнирные версии (рис. 4). Раздвижные версии оснащены механизмом «тяни-толкай» для легкого открывания, а распашные версии откидываются.
Рис. 4: Примеры защелкивающихся, раздвижных и шарнирных корпусов решеток вентилятора.
Раздвижные и откидные решетки вентилятора легко открываются, и для доступа к фильтрам не требуются никакие инструменты. Вентиляционные решетки расположены под углом 45 градусов, что обеспечивает высокий уровень защиты и максимально возможный воздушный поток. Эти пластмассовые кожухи вентиляторов часто являются термостойкими и имеют защиту от УФ-излучения для повышения устойчивости и улучшения внешнего вида с течением времени. Уплотнитель из пены высокой плотности используется для обеспечения максимальной защиты от непогоды.
Фильтры
Стандартные фильтры, входящие в комплект вентилятора с решеткой, изготовлены из нейлонового волокна и синтетической смолы и могут фильтровать до восьми микрон.
Доступны на рынке также новые многоразовые специальные фильтры для применения в суровых условиях, например, при промывке и на нефтяных вышках. Для оборудования, где больше всего подходят постоянные очищаемые фильтры, доступны три типа многоразовых специальных фильтров. Эти фильтры предназначены для конкретных применений, где требуется высокая плотность, водонепроницаемость или огнестойкость, а также способность фильтровать переносимую по воздуху пыль. В сочетании с комплектом вентилятора с решеткой и фильтром эти фильтры представляют собой превосходные решения для фильтрации промышленного оборудования, промышленных шкафов управления, систем ОВКВ и кондиционирования воздуха. Эти специальные фильтры в настоящее время доступны для использования с комплектами фильтрующих вентиляторов и решетками от 120 мм до 280 мм.
Рис. 5. Различают три типа фильтров в зависимости от сферы применения
Фильтры высокой плотности представляют собой поролоновые воздушные фильтры, обеспечивающие низкий перепад давления и способность улавливать большое количество переносимой по воздуху пыли в промышленных корпусах. Поролоновые воздушные фильтры высокой плотности доступны в широком диапазоне пористости (PPI) для удовлетворения индивидуальных требований к производительности фильтрации. Стандарт составляет 45 PPI (в 5 раз больше, чем у обычных фильтрующих материалов). Материал представляет собой специально разработанный пенополиуретан с открытыми порами, устойчивый к грибкам, обладающий защитой от ультрафиолета и гидролитической стабильностью. Эти фильтры обладают низким сопротивлением воздушному потоку и подходят для использования в различных промышленных и наружных условиях. Фильтры соответствуют стандартам безопасности самозатухающего пламени UL 94 HF-1 для электроники в промышленности, медицине, телекоммуникациях, энергетике и военных воздушных фильтрах.
Водостойкие фильтры представляют собой воздушный фильтр с гидрофобной сеткой, в котором используется водоотталкивающая среда с низким перепадом давления для уменьшения проникновения переносимого по воздуху тумана и других жидкостей в корпуса с суровыми условиями окружающей среды. Они представляют собой экономически эффективную альтернативу дорогим мембранным средам с более ограниченным воздушным потоком. Гидрофобный фильтрующий материал представляет собой прочное, моющееся, влагостойкое решение для внутренних и наружных шкафов и технологического оборудования, требующих зон удаления тумана. Гидрофобная сетка поможет соответствовать различным стандартам уровня корпуса, таким как рейтинги MIL-STD, NEMA и IP.
Огнезащитные фильтры представляют собой воздушные фильтры, которые можно использовать для промышленных корпусов электроники, требующих соблюдения строгих стандартов пожарной безопасности. Фильтры представляют собой алюминиевые сотовые термобарьеры, обработанные термочувствительным вспучивающимся огнестойким покрытием для локализации огня в корпусах электроники. Фильтры имеют тонкие профили и алюминиевые соты, что обеспечивает низкое сопротивление воздушному потоку.
Заключение
Чтобы продлить срок службы жизненно важной электроники, необходимо выбрать правильный вентилятор и фильтр, чтобы обеспечить подходящее решение для управления температурным режимом. Вентиляторы должны соответствовать широкому спектру требований сферы применения, и выбор комплекта вентиляторов с фильтром, который обеспечивает наилучший уровень защиты от промышленных элементов и опасностей окружающей среды, имеет жизненно важное значение для производительности системы. Комплекты вентиляторов с фильтрами не только обеспечивают превосходную защиту от непогоды, но и с добавлением специальных фильтров, которые справляются с объемом загрязняющих веществ, влаги и огня, они могут защитить и продлить срок службы системы или компонентов внутри шкафов и корпусов, упрощая установку, сокращая техническое обслуживание и снижая общую стоимость эксплуатации.
