Vyhřívání rozvaděčů

Společnost GHV Trading, spol. s r.o. nabízí ve svém sortimentu širokou řadu komponent určenou pro řízení tepla v elektrických rozvaděčích nebo uzavřených zařízení, které vyžadují stanovené teplotní podmínky. Všechny nabízené výrobky se vyznačují vysokou spolehlivostí, kvalitou a dlouhou životností. Jejich montáž a připojení je velmi jednoduché a rychlé, takže nezvyšují příliš náklady na výrobu zařízení.

Topná tělesa lze pro přehled rozdělit na skupiny.

Polovodičová topná tělesa, kde topným elementem je polovodičový pozistor PTC s nastaveným teplotním limitem a částečnou tepelnou samoregulací. Nevýhodou je velký spínací proud a naopak výhodou je dynamický náběh teploty.

Odporová topná tělesa vybavená odporovou topnou patronou, která má stálý odběr proudu po celou dobu činnosti. Nevýhodou je pomalejší nástup ohřevu. Je dodáván většinou s ventilátorem nebo vestavěným termostatem, který zabrání přehřátí tělesa.

Topná tělesa bez ventilátoru, využívající pouze přirozeného proudění vzduchu. Většinou se používají pro menší skříně. Nebo lze použít několik takových těles umístěných na dno skříně pro rovnoměrnější rozložení teploty.

Topná tělesa s ventilátorem zajišťují díky nucenému pohybu vzduchu rovnoměrné rozložení teploty ve skříni. Zamezuje přehřívání okolí topného tělesa. Většinou

S vestavěným termostatem. Některá topná tělesa jsou vybavena vestavěným termostatem, který zajišťuje jejich regulaci. Termostaty jsou buď nastavitelné v rozsahu 0-60°C nebo jsou pevně nastavené z výroby na definovanou hodnotu.

Bez termostatu. Některá topná tělesa jsou navržena pro trvalý provoz. Obecně je však doporučeno použít pro regulaci je regulovat externím termostatem. Pro zajištění stanovené teploty. Použitím termostatu nedochází ke zbytečnému přehřívání vnitřku skříně a navíc je uspořena elektrická energie.

Speciální topná tělesa určená pro prostředí výbuchu, splňující směrnice EU ATEX.

Nejdůležitějším faktorem správně temperované skříně je stanovení optimálního výkonu topného tělesa. Ten by měl být takový, aby skříň byla dostatečně a rychle vyhřátá, ale zároveň nedocházelo k lokálnímu přehřívání.

Pro výpočet požadovaného výkonu topného tělesa je nutné znát tyto údaje:
- Rozměry skříně, která bude vyhřívána.
- Umístění skříně
- Materiál, ze kterého je skříň vyrobena.
- Teplotní rozdíl mezi minimální teplotou ve skříni a minimální okolní teplotou.
- Ztrátový výkon instalovaných součástí.

Rozměry skříně použijeme pro výpočet efektivního povrchu A [m²], přes který dochází k přenosu tepla mezi vnějším a vnitřním prostředím. Rozměry lze zjistit z výkresu, případně přeměřením skříně. Efektivní plochu ovlivňuje také umístění skříně. Rozvaděč může být umístěn samostatně, u stěny nebo mezi jinými rozvaděči, apod. Podle způsobu umístění zvolíme příslušný vzorec pro výpočet efektivního povrchu podle normy VDE 0660 část 500.

Zařízení může být instalováno uvnitř budovy nebo na venkovním chráněném či nechráněném prostranství. Toto je další důležitá informace, která ovlivňuje výpočet výkonu. Kromě velikosti povrchu je důležité znát materiál, ze kterého je skříň vyrobena. Druh materiálu výrazně ovlivňuje přenos tepla. Koeficienty prostupu tepla „k" u vybraných materiálů jsou uvedeny níže.

Ocelový plech lakovaný  k - 5,5 W/m²K
Ocelový plech nerez       k - 4,5 W/m²K
Hliník                                k - 12 W/m²K
Polyester                         k - 3,5 W/m²K

Rozdíl mezi požadovanou vnitřní teplotou rozvaděče a možnou minimální teplotou okolí deltaT [K] je dalším parametrem pro výpočet výkonu.

Poslední informací pro výpočet je celkový ztrátový výkon všech součástí zařízení P_V [W], jež mohou v rozvaděči generovat teplo.

Výpočet požadovaného výkonu topného tělesa je součin efektivní plochy skříně A, koeficientu prostupu tepla k a teplotního rozdílu deltaT.

P_H [W] = A [m²] x k [W/m²K] x deltaT [K]

Od vypočteného výkonu se odečte vlastní ztrátový výkon součástí rozvaděče P_V, tj. teplo, které si rozvaděč sám vyprodukuje. V tomto kroku by se měl vzít na zřetel provoz zařízení. V případě částečného provozu, kdy zařízení je část doby mimo provoz a nedochází k vlastnímu ohřevu, by se neměl ztrátový výkon odečítat. Například v noci, kdy je teplota nejnižší a zařízení neuplatní vlastní ohřev, by výkon topného tělesa mohl být nedostačující.

Vypočtený výkon podle výše uvedeného vzorce je vhodný pro skříně umístěné ve vnitřním prostředí. Zařízení, která jsou umístěna ve venkovním prostředí, mohou být více ovlivněna klimatickými podmínkami. Vystavení přímému větru může výrazně ochlazovat povrch a ovlivnit vnitřní teplotu. V tomto případě je doporučeno vypočtený topný výkon zdvojnásobit. Podle vypočteného výkonu a způsobu použití se zvolí vhodné topné těleso.