فرض کنید موتور سه‌فاز یک جرثقیل در محیطی آلوده و گرم کار می‌کند . سیستم تهویه تابلو برق این جرثقیل به‌درستی انتخاب نشده است. ناگهان پس از گذشت چند ساعت، بدون هیچ مشکلی جرثقیل متوقف می‌شود. اپراتور می‌گوید، هرچه سیستم را استارت می‌کند، موتورِ جرثقیل روشن نمی‌شود.
اگر شما برای تعمیر این جرثقیل دعوت می‌شدید، چه می‌کردید؟
در مرحله اول باید از سالم بودن موتورِ جرثقیل و همه تجهیزات و سیم‌کشی‌ها اطمینان حاصل کنید. اگر تجهیزات و سیم‌کشی‌ها مشکلی نداشتند، به شرایط آب و هوایی، محل استقرار تابلو و تهویه هوای آن دقت کنید. برای این کار باید با نحوه تهویه هوای داخل تابلو آشنا شوید. برای آشنایی بیشتر، تا پایان با ما همراه باشید.
اگر می‌خواهید با سیستم تهویه و نحوه مونتاژ آن در تابلو برق به‌طور کامل آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنم در دوره آموزش برق صنعتی ماهر شرکت کنید.
اهمیت استفاده از سیستم تهویه در تابلو برق
در داخل تابلو برق، تجهیزات الکتریکی بسیاری مانند فیوز، مینیاتوری، کنتاکتور، درایو، PLC، سیم و … وجود دارد.
عبور جریان الکتریکی از این تجهیزات باعث ایجاد گرما و بالا رفتن دمای هوای داخل تابلو می‌شود. از طرفی شرایط محیطیِ منطقه‌ای که تابلو در آن نصب می‌شود هم بسیار مهم است. همچنین، شرایط آب و هوایی در ماه‌های گرم سال نیز باید در نظر گرفته شود.
این بالا رفتن دما باعث ایجاد دو مشکل می‌شود:
- هر چه دما بالا رود میزان جریان عبوری مجاز در داخل تجهیزات کمتر شده و باعث ایجاد خطا در عملکرد صحیح تجهیزات برقی می‌شود.
- افزایش دما باعث خراب شدن تجهیزات و حتی آتش سوزی در داخل تابلو می‌شود.
ناگفته نماند که هوای خیلی سرد هم روی عملکرد صحیح تجهیزات اثر می‌گذارد. پس با توجه به مطالب گفته شده، باید به دمای هوای داخل تابلو توجه داشته باشید تا از بروز هزینه‌های سنگین تعمیر و نگهداری و حوادث خطرناک جلوگیری کنید.
اگر با هر یک از تجهیزات فوق آشنا نیستید، کلیک کنید و مقاله مربوط به آن را بخوانید:
دمای هوای مناسب داخل تابلو برق
تابلو برق از منظر محل نصب به دو دسته تقسیم می‌شود:
- تابلوهای فضای بسته
- تابلوهای فضای باز
تابلوهای فضای بسته
دسته اول تابلوهایی که در فضای بسته (داخل یک اتاق) نصب می‌شوند. (شکل ۱) در صورتی که تابلوها در داخل ساختمان نصب شوند:
- دمای هوای محیط داخل تابلو نبايد از ۴۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر باشد.
- میانگین دمای داخل تابلو در شبانه روز نبايد از ۳۵ درجه سانتی‌گراد تجاوز کند.
- حداقل دمای محيط هم از منفی ۵ درجه سانتی‌گراد نباید کمتر باشد.
تابلوهای فضای باز
دسته دوم تابلوهایی که در فضای باز نصب می‌شوند و به تابلوهای بارانی معروف هستند. (شکل ۲) در مواردی که تابلوها در فضای آزاد نصب شوند:
- دمای محیط داخل تابلو نبايد از ۴۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر شود.
- ميانگين دمای داخل تابلو در شبانه روز نبايد از ۳۵ درجه سانتی‌گراد بيشتر باشد.
- حداقل دمای محیط برای مناطق معتدل ۲۵- درجه سانتی‌گراد و برای مناطق بسيار سرد و يخبندان برابر با ۵۰- درجه سانتی‌گراد است.
حال که محدوده دمای مجاز هوای داخل تابلو مشخص شد. باید سیستم تهویه تابلو به گونه‌ای باشد تا دمای هوای داخل تابلو در این محدوده دمایی، ثابت نگه داشته شود. پس نیاز است که با انواع تهویه هوا در تابلو برق آشنا شوید.
انواع تهویه هوا در تابلو برق
در تابلو برق‌‌ها، تهویه هوا با‌توجه به شرایط نصب به دو شکل انجام می‌شود:
تهویه طبیعی (Natural Convection Cooling)
در این نوع تهویه، دریچه‌های کرکره‌ای و فیلتر در بالا و پایین دیواره‌ها یا روی در تابلو، نصب می‌شود و هوا به‌صورت طبیعی همرفت می‌شود. (شکل۳)
اگر دمای محیطِ بیرون خنک‌تر از دمای هوای داخل تابلو باشد از تهویه طبیعی می‌توان استفاده کرد. فقط دقت داشته باشید، تابلوها با تهویه طبیعی (که فقط دارای دریچه کرکره ای و فیلتر است) باید در مسیر عبور هوا نصب شوند تا جریان همرفت هوا به‌درستی صورت گیرد.
نکته مهم: انتخاب جنس و ابعاد تابلو، آرایش و چیدمان تجهیزات، چیدمان کابل و سیم‌ها عواملی هستند که در همرفت طبیعی هوا بسیار موثر هستند. بنابراین، تابلو باید طوری طراحی شود که هوا به‌راحتی از بین تجهیزات و سیم‌ها عبور کند تا خنک‌کنندگی به‌درستی انجام شود.
تهویه اجباری (Forced cooling)
زمانی که همرفت طبیعی هوا در تابلو به‌درستی انجام نشود، مجبورید از تهویه اجباری استفاده کنید. این مدل تهویه، شبیه تهویه طبیعی دریچه‌های کرکره‌ای در بالا و پایین تابلو نصب شده و علاوه بر آن از تجهیزات سرمایش و گرمایش (فن و هیتر) استفاده می‌شود.
بیشتر بدانید:
در تهویه اجباری دو روش خنک کنندگی وجود دارد: (شکل ۵)
۱- خنک کننده همرفت اجباری (Forced Convection Cooling): در این حالت، هوای گرم به‌وسیله فن به بیرون تابلو رانده شده و هوای خنک جایگزین آن می‌شود.
۲-خنک کننده حلقه بسته (Closed Loop Cooling): در این حالت، هوای گرم داخل تابلو توسط سیستم خنک کننده مکش شده و پس از خنک کاری دوباره در تابلو دمیده می‌شود.
اجزاء سیستم تهویه تابلو برق
سیستم تهویه تابلو تشکیل شده از:
- دریچه‌ها
- فیلتر
- فن
- هیتر
- ترموستات
تهویه طبیعی فقط شامل دریچه‌ها و فیلتر است. سیستم تهویه اجباری با توجه به شرایط هوایی و دمای محیط می‌تواند شامل تمامی اجزاء یا تعدادی از آن‌ها باشد.
دریچه‌ها
محفظه‌های مشبک و کرکره‌ای هستند که روی در و دیواره‌های تابلو با توجه به مدل خنک کاری، نصب می‌شوند. (شکل ۶)
نکته: همه دریچه‌ها بخاطر ایمنی و جلوگیری از ورود موجودات موذی باید مجهز به محافظ انگشت باشند. یعنی دریچه به‌صورت کرکره‌ای باشد تا انگشت داخل آن نشود.
فیلتر
وجود گرد و غبار در محفظه داخل تابلو در درازمدت بر عملکرد صحیح تجهیزات و قطعات الکتریکی تاثیر می‌گذارد. به همین دلیل، فیلترها در پشت دریچه‌ها نصب شده تا هوای تمیز و بدون گردوغبار به درون تابلو وارد شود. فیلترها، نوعی فومِ متخلخل از جنس پشم شیشه هستند. (شکل ۷)
نکته مهم: فیلترهای هوا باید به‌راحتی قابل تعویض یا تمیز کردن باشند.
فن
در یک اتاق یا محفظه، همیشه هوای گرم در بالا و هوای سرد در پایین قرار می‌گیرد. با توجه به این نکته، فن‌ها می‌توانند به دو صورت مکنده یا دمنده عمل کنند.
فن مکنده در قسمت بالای تابلو نصب می‌شود تا هوای گرم را به بیرون تابلو هدایت کند و هوای سرد از دریچه‌های پایین وارد تابلو شود.
فن دمنده در پایین تابلو نصب می‌شود تا هوای سرد را به داخل تابلو منتقل کند و هوای گرم از دریچه‌های بالای تابلو خارج شود.
فن تابلویی در یک قاب مربعی شکل از جنس پلاستیک یا فلز است که در ابعاد و سایزهای مختلف تولید می‌شود. (شکل ۸) بهتر است برای امنیت بیشتر فن نوع فلزی نصب شود.
فن تابلویی با سایزهای ۱۲*۱۲ و ۲۰*۲۰ معمولاً از پرمصرف‌ترین‌ها هستند، اما فن‌های تابلویی با سایزهای ۸*۸، ۹*۹، ۱۲*۱۲، ۱۳*۱۳، ۱۵*۱۵، ۱۵*۱۷ و ۲۵*۲۵ نیز در بازار موجود است. فن‌ها با‌توجه به ولتاژ کاری به دو مدل فن تابلویی AC و فن تابلویی DC تقسیم می‌شوند.
هیتر
در محیط‌هایی با تغییرات دمایی زیاد، مناطق معتدل (شرجی و مرطوب) یا در فصل زمستان برای جلوگیری از ایجاد شبنم در داخل تابلو از هیتر استفاده می‌شود.
هیتر از اجزای زیر تشکیل شده است:
- بدنه آلومینیومی که دارای تعداد زیادی پره است. علت پره پره بودن این است که سطح هیتر با محیط اطراف تماس بیشتری داشته باشد و در نتیجه تبادل حرارت با محیط بهتر انجام شود. (شکل ۹)
- سیم کروم و نیکل (المنت هیتر) که بر اساس ولتاژ و جریان عبوری از آن، حرارت و گرما تولید می‌کند.
هیترهای برقی با‌توجه به کاربرد وسیع و گسترده براساس توان و ولتاژ کاری در انواع مختلف تولید می‌شوند. متداول‌ترین آن‌ها هیترهای ۲۲۰ ولت و توان مصرفی بین ۲۵ تا ۱۰۰ وات هستند. هیترها معمولاً به شکل هندسی طولی هستند تا فضای کمتری اشغال کنند.
روی برخی از هیترها یک فن کوچک نصب می‌شود تا هوای گرم با سرعت بیشتری در تابلو پخش شود. (شکل ۱۰)
بیشتر بدانید:
یکی از معایب هیترهای پره‌ای این است که با بالارفتن دمای هیتر در حین کار، استحکام مکانیکی و عایقیِ قطعاتِ هیتر، کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه باعث کاهش عمر و سوختن هیتر می‌شود. برای حل این مشکل از هیترهای سیلیکونی استفاده می‌شود. زیرا سیلیکون در مقابل گرما و ولتاژ بسیار مقاوم است. (شکل ۱۱)
ترموستات
این تجهیز وظیفه کنترل دما را به‌صورت اتوماتیک دارد. بر اساس دمای تنظیم شده روی دستگاه، دمای محیط را اندازه‌گیری کرده و با روشن و خاموش کردن فن و هیتر دمای داخل تابلو را در حد مطلوب و استاندارد نگه می‌دارد. (شکل ۱۲)
ترموستات‌ها دو نوع هستند:
- ترموستات محیطی (اتاقی):
این نوع، برای کنترل دمای فضای بسته مانند دمای اتاق یا تابلو برق استفاده می‌شود و ساختار بسیار ساده‌ای دارد. این تجهیز از بخش‌های زیر تشکیل شده است:
۱- بخش تغذیه برق
۲- پیچ تنظیم کننده دما (سنسور اندازه‌گیر دمای محیط)
۳- تیغه‌های باز و بسته برای روشن و خاموش کردن فن و هیتر
نکته: این مدل ترموستات برای اندازه‌گیری دما بین ۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد است و برای دماهای بیشتر قابل استفاده نیست.
- ترموستات ترموکوپل‌دار:
این نوع، برای کنترل دما در دماهای بالا (مانند کوره) کاربرد دارد. زیرا سنسور اندازه‌گیری دمای آن از نوع ترموکوپل است. اگر دوست دارید مطالب بیشتری در مورد ترموکوپل و انواع آن بدانید، مقاله ترموکوپل چیست؟ را بخوانید.
بیشتر بدانید
هیدروستات تابلویی چیست؟
هیدروستات تابلویی همان رطوبت‌سنج یا نم‌سنج است که دما و مقدار رطوبت هوا را اندازه‌گیری کرده و براساس مقدار تنظیم شده، فن یا هیتر را روشن می‌کند. عملاً عملکرد آن شبیه به ترموستات است با این تفاوت که در محیط‌های شرجی پرکاربرد است.
نحوه نصب سیستم تهویه در تابلو برق
مدل های نصب دریچه تهویه هوا و فن در تابلو:
در هر دو نوع تهویه (طبیعی و اجباری) دریچه‌ها، فیلتر و فن به سه مدل نصب می‌شود:
مدل S Line
در این مدل، دریچه‌ها در طرفین و روی دیواره‌های تابلو قرار می‌گیرند. اگر فن از نوع مکنده باشد فن در بالا و دریچه‌ها در پایین تابلو نصب می‌شود. اگر فن از نوع دمنده باشد فن در پایین و دریچه‌ها در بالا نصب می‌شود. (شکل ۱۳)
مدل T Line
در این مدل، دریچه‌ها در دیواره‌ها و در سقف تابلو قرار می‌گیرد. اگر فن نوع مکنده باشد در سقف و اگر نوع فن دمنده باشد در دیواره‌ها نصب می‌شود. (شکل ۱۴)
مدل I Line
در این مدل، دریچه‌ها در پایین و فن در بالای تابلو نصب می‌شود. فن در این حالت باید از نوع مکنده باشد تا هوای گرم را به بیرون منتقل کند. (شکل ۱۵)
نصب هیتر و ترموستات:
به دلیل اینکه هوای سرد در قسمت پایین تابلو است، هیتر تابلویی بیشتر در کف تابلو برق و نزدیک به گوشه‌های تابلو نصب می‌شود، با اینکه آن را می‌توان در جاهای مختلف تابلو برق نصب کرد اما از لحاظ استاندارد بهترین مکان، کف تابلو برق و نزدیک به کنج است. (شکل ۱۶)
البته محل نصب هیتر به این نیز بستگی دارد که ترموستات (هیدروستات) را در کجا نصب کرده باشید. معمولاً ترموستات در طرفین ریل‌ها نصب می‌شود.
نکته مهم:
مدار سیستم کنترل تهویه هوا (ترموستات یا هیدروستات، هیتر، فن) باید به یک منبع تغذیه AC جداگانه متصل شوند. ترموستات مستقیماً به فن یا هیتر متصل می‌شود و مستقل از PLC و مدارات کنترلی باید فن یا هیتر را روشن و خاموش کند. با توجه به اینکه مدار سیستم تهویه مستقل از مدارات کنترلی تابلو است، اگر خرابی در هر یک از بخش‌های سیستم تهویه رخ دهد اپراتور متوجه نخواهد شد. درنتیجه باید مدار هشدار خرابی فن و زنگ هشدار در نظر گرفته شود.
برند و قیمت سیستم تهویه
همان‌طور که می‌دانید، سیستم تهویه از سه بخش ترموستات (یا هیدروستات)، هیتر و فن تشکیل شده است. با‌توجه به شرایط محیطی امکان دارد که یک تابلو فقط به ترموستات و فن یا ترموستات و هیتر یا به هر سه نیاز داشته باشد. پس بهتر است برندهای معروف و قیمت هر یک، جداگانه بررسی شود.
برندهای معروف ترموستات (هیدروستات) عبارت‌اند از:
- آتونیکس (Autonics)
- شیوا امواج (Shiva Amvaj)
- دلتا (Delta)
- Quick
- هانیول (Honeywell)
- زیمنس (Siemens)
- و …
بازه قیمت ترموستات با توجه به مدل و برند در زمان نگارش مقاله (۲ اردیبهشت ۱۴۰۲)، بین ۲۰۰ هزار تا ۵ میلیون تومان است.
برندهای معروف فن تابلویی عبارت‌اند از:
- ADDA DELTA
- فولتک
- ZIEHI ABEGG
- SAMMIT
- SEVEN
- روتو پارس
- هیمل
- و ….
بازه قیمت فن، فیلتر و متعلقاتش با توجه به مدل و برند در زمان نگارش مقاله (۲ اردیبهشت ۱۴۰۲) بین ۲۰۰ هزار تا ۲ میلیون تومان است.
برندهای معروف هیتر تابلویی عبارت‌اند از:
- تابش صنعت اشراق
- کومش
- ساتبا
- و …
بازه قیمت هیتر با توجه به توان، ولتاژ کاری و برند در زمان نگارش مقاله (۲ اردیبهشت ۱۴۰۲) بین ۲۰۰ هزار تا ۱ میلیون تومان است.
یک سوال مهم:
به نظر شما سیستم تهویه اجباری حلقه بسته در چه فرآیندهایی (پروژه هایی) کاربرد دارد؟
اگر در این زمینه تجربه‌ای دارید حتما برای ما کامنت کنید.
جمع‌بندی
- افزایش دما در داخل تابلو برق، باعث ایجاد خطا در عملکرد تجهیزات و حتی امکان آتش‌سوزی در داخل تابلو می‌شود. پس باید به تهویه هوای داخل تابلو توجه خاص داشت.
- تهویه تابلو به دو روش طبیعی و تهویه اجباری انجام می‌شود.
- سیستم تهویه تشکیل شده از: دریچه‌ها، فیلتر، فن، هیتر و ترموستات
سوالات متداول
هیدروستات همان ترموستات است که میزان رطوبت هوا را اندازه گیری می‌کند و با‌توجه به مقدار تنظیم شده، فن یا هیتر را خاموش و روشن می‌کند.
خیر. مدار سیستم تهویه هوا (ترموستات یا هیدروستات، هیتر و فن) باید به یک منبع تغذیه AC جداگانه متصل شوند. همچنین باید مدار هشدار خرابی فن و زنگ هشدار در نظر گرفته شود.
فن در دو ولتاژ کاری AC و DC تولید می‌شود.
به دلیل این که هوای سرد در پایین تابلو است بهترین مکان برای نصب هیتر در پایین تابلو است.
مقاله‌ای که خواندید بخشی از مطالب دوره آموزش برق صنعتی ماهر است.
برای یادگیری 0 تا 100 این دوره کلیک کن.
اگر به دنبال افزایش مهارت خود در زمینه برق صنعتی هستید،برای دریافت آموزش‌های رایگان در این حوزه، فقط کافیه فرم رو تکمیل کنید.
