LUTZE AirTemp: Енергоефективність шафи управління

Нещодавно компанія Friedrich Lütze GmbH представила новий AirTemp-конфігуратор, за допомогою якого розробники шаф управління можуть аналізувати свої конструкції з огляду на температурний режим та енергоефективність. В інтерв’ю виданню elektro AUTOMATION Керуючий директор Lütze Норберт Геммеке (Norbert Gemmeke) розповідає, які переваги можуть отримати користувачі від цього веб-інструменту, як він з’явився та як пов'язаний з ініціативою Green Carbody.

Пане Геммеке, нещодавно на сайті Lütze користувачам було представлено веб-інструмент, який дозволяє проводити термодинамічне дослідження шафи управління, на додаток до наявного конфігуратора для системи проводки AirStream. Що він собою являє?

Це програмне забезпечення для аналізу, за допомогою якого користувачі можуть швидко та легко з’ясувати, які температури виникають у їх шафах управління. Для цього ви вводите ключові дані структури вашої шафи та втрат потужності. Потім система моделює шафу управління і розділяє її на три зони, для кожної з яких зображається відповідна температура. Конфігуратор також показує, де виникають гарячі точки та що відбувається, коли використовуються варіанти охолодження. Деякі користувачі, можливо, вже знайомі з цим програмним забезпеченням, оскільки працюють безпосередньо з нами. За допомогою веб-конфігуратора ми хотіли б зробити цю можливість доступною для всіх розробників шаф.

Яких витрат мають очікувати користувачі, які хочуть користуватися конфігуратором AirTemp?

Ми хотіли б познайомити користувачів з цим продуктом, тому використання програмного забезпечення є безкоштовним. Реєстрація необхідна лише у випадку, коли ви хочете зберегти результати аналізу у форматі PDF або видрукувати. Звичайно, ми хотіли б знати, хто цікавиться енергоефективністю шаф управління, і були б раді порадити користувачам, як впровадити знання, отримані під час моделювання. Однак в основному ми вирішили, що результати наших досліджень є надто серйозними, щоб не зробити їх доступними для більш широкого кола. Як бізнес середнього розміру, ми досягаємо цієї широти скоріше за допомогою веб-інструменту, ніж за допомогою наших глобальних продажів.

Яким чином Ви дізналися про предмет термодинаміки в шафі управління?

Ініціатива Green Carbody відіграла важливу роль у розвитку Lütze в цій галузі за останні роки. Проєкт налічує 60 партнерів, що мали справу зі значним зменшенням енергетичних та ресурсних потреб технічних виробничих процесів та систем. Шафа управління, зокрема, пропонує тут величезний потенціал з точки зору енергоощадження та енергоефективності. Окрім іншого, нам вдалося довести, що при використанні зовнішніх блоків кондиціонування із системою проводки LSC можлива економія енергії до 23% у порівнянні зі звичайною структурою шафи управління.

Ініціатива Green Carbody стала для нас початковою іскрою, і ми зараз розробляємо технічні рішення на її основі. Крім того, такі питання, як глобальне потепління, також відіграють важливу роль. Ми помічаємо, що все більше і більше користувачів підвищують температуру навколишнього середовища з 30 до 35°C у своїх технічних характеристиках. Це означає надзвичайний виклик для нас.

З огляду на ці міркування, як здійснювалася розробка програмного забезпечення для аналізу?

Використовуючи дротову систему AirStream ми створили базову систему, за допомогою якої ми можемо оптимізувати конвекцію в шафі управління. Для цього ми отримали кваліфіковану підтримку з Інституту термодинаміки та теплотехніки (ITW) при Університеті Штутгарта. Вчені з Інституту розглянули шафи вимикачів стосовно динаміки рідини й відкрили для нас абсолютно нову перспективу. ПВ ході цієї постійної співпраці було розроблено програмне забезпечення.

Як це виглядає на практиці? Чи моделювання проходили перевірку в реальній роботі?

Ми фактично вже перевірили моделювання в різних додатках. Роблячи це, ми імітуємо шафу управління з даними відповідного користувача, і користувач потім вимірює їх у наявній системі. Результати цих практичних випробувань підтверджують наші моделювання. Зараз ми так далеко просунулися в моделюванні, що можемо дуже точно сказати у трьох згаданих температурних зонах, де яка температура виникає. Крім того, можна імітувати вплив таких варіантів охолодження, як AirBlower, AirBlades або кондиціонер.

Ви згадали, що деякі користувачі вже знають це програмне забезпечення, оскільки працювали з вами над впровадженням власних програм ...

…Ми могли проводити обчислення самостійно разом з ITW близько десяти років. Проблема полягала в тому, що симуляція спочатку коштувала близько 150 000 євро. Спершу нам довелося спростити систему, щоб вона могла ефективно використовуватись широким загалом. Ми також узагальнили багато наших висновків у «Керівництві з енергоефективного кондиціонування повітря в шафі управління» 2014 року видання. Окрім іншого, було описано десять правил планування ефективного охолодження шафи управління, а також базові теплові знання відносно шаф управління. В першу чергу ми стурбовані речами, які інженери-електротехніки та інженери з механіки рідин сприймають по-різному.

Чи можете ви навести приклади та пояснити, в чому різниця?

При правильному плануванні ми можемо дуже цілеспрямовано контролювати повітря, яке охолоджується кондиціонером. І що насправді дає нам ефект ламінарного потоку. Електричні системи Lütze AirStream пропонують кращі умови, ніж кріпильні пластини, оскільки потік ще не перекритий добре заповненими кабельними каналами. На відміну від цього, під час ініціативи Green Carbody, наприклад, ми побачили велику кількість охолоджувальних рішень, в яких кондиціонер розташований на шафі управління, оскільки так було завжди. Однак при детальному огляді стає зрозумілим, що пристрій утворює в шафі щось на кшталт короткого замикання. Тому що саме в тому місці, де воно вводить повітря, воно негайно знову його висмоктує.

У галузі дуже довго обговорюється питання, яка форма розташування компонентів має більший сенс – централізований вхід в шафу управління або децентралізована форма для економії місця. Що Ви думаєте з цього приводу, з огляду на такі інвестиції як новий AirTemp-конфігуратор ?

З одного боку, ми бачимо, що тема Ethernet, яка більше створена для зіркової структури, часто знову веде до центрального способу мислення. З іншого боку, ми спостерігаємо розвиток у напрямку децентралізації, якщо послуги, що надаватимуться, збільшаться.

Однак, з нашої точки зору, саме середовище управління деякий час залишатиметься центральним. Якщо користувачі хочуть налаштувати децентралізовану систему, їм також доведеться обирати інші підходи, ніж раніше. Для цього, своєю чергою, потрібні власні програмні системи. Крім того, можливо, особливо в шафі управління, створити контрольовані умови навколишнього середовища і, таким чином, оптимальне охолодження. У цьому відношенні ми спостерігаємо, як у малих, так і великих компаніях, що центральний статус, ймовірно, буде збережений на деякий час, а разом із ним і потреба в шафах управління.
LUTZE