Calculadora de calor del gabinete
Ingrese el calor interno, la temperatura ambiente más alta y el límite de su equipo: el aumento de temperatura y la refrigeración que un gabinete sellado necesita.
Resultado
Ingrese el tamaño, el calor interno y ambas temperaturas.
Sellado parece suficiente según esta estimación: aproximadamente 60 °C en el interior a 35 °C ambiente, – por debajo de su límite. Tenga en cuenta el sol, el aire estático y las piezas añadidas más tarde.
Marginal: sellado, aproximadamente 60 °C en el interior a 35 °C ambiente, justo en su límite de 45 °C. Tenga en cuenta el sol, el aire estático y las piezas añadidas más tarde, y planee un pequeño intercambiador de calor aire-aire o un tamaño mayor.
44.5 W más de lo que las paredes desprenden en su límite 45 °C: sellado, alcanzaría aproximadamente 60 °C.
- Intercambiador de calor aire-aire (ciclo cerrado, mantiene el sello): al menos 4.4 W/K (2.47 W/°F). Solo funciona mientras el aire exterior es más frío que el interior.
- Aire acondicionado para gabinete (circuito cerrado, mantiene el sello): al menos 44.5 W de refrigeración.
- Ventilador y filtro (circuito abierto): aproximadamente 23 m³/h (13 CFM) al nivel del mar. Introduce aire del exterior, por lo que el gabinete ya no es NEMA 4X a menos que la unidad del ventilador esté clasificada 4X.
- Un tamaño mayor: el más pequeño de nuestros tamaños de montaje en pared de acero inoxidable que disipa esta carga de forma sellada es 42 × 36 × 8 in.
- Un tamaño más grande: ninguno de nuestros tamaños estándar disipa esta carga en estado sellado; un tamaño personalizado con más superficie, o refrigeración.tampoco lo logra el tamaño personalizado más grande que ofrece el configurador (72 × 60 × 24 pulg), así que planifique la refrigeración.
- O mueva una fuente de calor, como una fuente de alimentación, fuera del gabinete.
La temperatura ambiente es igual o superior a su límite, por lo que solo un aire acondicionado de ciclo cerrado puede mantenerla: al menos 44.5 W (el 74.1 W interior más – que entra a través de las paredes).
El sol pico en el frente suma hasta –, un límite superior antes de que el acabado refleje parte de él. Sellado cubre incluso ese pico en esta estimación: las paredes disipan 29.6 W en su límite de 45 °C, – más que la carga de diseño de 74.1 W con el sol pico. Considere aire estático, sol reflejado en superficies cercanas y piezas agregadas posteriormente.
El sol pico en el frente suma hasta –, un límite superior antes de que el acabado refleje parte de él. Marginal incluso en el pico: sellado, las paredes disipan 29.6 W en su límite de 45 °C, aproximadamente la carga de diseño de 74.1 W con el sol pico. Considere aire estático y piezas agregadas posteriormente, y planee sombra o un pequeño intercambiador de calor aire-aire.
El sol pico en el frente suma hasta –, un límite superior antes de que el acabado refleje parte de él. Sellado, las paredes disipan 29.6 W en su límite de 45 °C, 44.5 W menos que la carga de diseño de 74.1 W con ese pico, así que planee sombra o refrigeración dimensionada para ese pico.
Dimensionado según el sol máximo, un límite superior; una sombra reduce la mayor parte.
- Intercambiador de calor aire-aire (ciclo cerrado, mantiene el sello): al menos 4.4 W/K (2.47 W/°F). Solo funciona mientras el aire exterior es más frío que el interior.
- Aire acondicionado para gabinete (circuito cerrado, mantiene el sello): al menos 44.5 W de refrigeración.
- Ventilador y filtro (circuito abierto): aproximadamente 23 m³/h (13 CFM) al nivel del mar. Introduce aire del exterior, por lo que el gabinete ya no es NEMA 4X a menos que la unidad del ventilador esté clasificada 4X.
- Un tamaño mayor: el más pequeño de nuestros tamaños de montaje en pared de acero inoxidable que disipa esta carga de forma sellada es 42 × 36 × 8 in.
- Un tamaño más grande: ninguno de nuestros tamaños estándar disipa esta carga en estado sellado; un tamaño personalizado con más superficie, o refrigeración.tampoco lo logra el tamaño personalizado más grande que ofrece el configurador (72 × 60 × 24 pulg), así que planifique la refrigeración.
- O mueva una fuente de calor, como una fuente de alimentación, fuera del gabinete.
Para referencia, medido: en la tabla de un fabricante, el sol por sí solo, sin nada en el interior, eleva un gabinete negro unos 50 °F (28 °C) por encima de la temperatura ambiente y uno blanco unos 11 °F (6 °C).
La temperatura ambiente está en su límite o por encima de este, por lo que solo un aire acondicionado de circuito cerrado puede mantenerlo: al menos 44.5 W (la carga de diseño 74.1 W, hasta – de ella por sol pico, más – que entra a través de las paredes). Dimensionado según el sol pico, un límite superior; una sombra reduce la mayor parte.
Para referencia, medido: en la tabla de un fabricante, el sol por sí solo, sin nada en el interior, eleva un gabinete negro unos 50 °F (28 °C) por encima de la temperatura ambiente y uno blanco unos 11 °F (6 °C).
Siguiente paso
Abra la 42 × 36 × 8 in página del producto con estos númerosConstruya este tamaño en el configurador de gabinetesConstruya este tamaño con un intercambiador de calor aire-aireConstruya este tamaño con un aire acondicionadoEnvíe estos números con una solicitud de cotización
Ningún tamaño estándar disipa esta carga en estado sellado. El configurador se abre en este tamaño con la unidad de enfriamiento agregada; su carga térmica y sus temperaturas van en las notas de la cotización. Dimensione la unidad según los datos de su fabricante.
- Superficie efectiva, A
- 0.801 m² (8.62 ft²)
- Transferencia de calor, k × A
- 2.96 W/K
- Pico de radiación solar en el frente
- –
- Carga térmica de diseño
- 74.1 W
- Aumento de temperatura, sellado, sin sol
- 25.0 K (45.0 °F)
- En el interior, sellado, sin sol
- 60 °C / 140 °F
- Las paredes disipan según su límite
- 29.6 WNinguno: la temperatura ambiente está en o por encima de su límite, por lo tanto el calor entra a través de las paredes.
- Superficie que debe permanecer sellada
- 2.00 m²Ningún tamaño es suficiente a esta temperatura ambiente: solo un aire acondicionado puede manejarlo.
- Con el k publicado más bajo
- k = 1.94 W/m²K: aumento 47.7 K, sin sol
Una estimación, no una clasificación: aire estático, sin sol a menos que lo seleccione, una temperatura interna promedio. Elija la refrigeración con un margen y basándose en los datos del fabricante de la unidad de refrigeración.
Esta calculadora de calor para gabinetes calcula cuánto calor puede disipar un gabinete sellado y qué tan caliente funciona en su interior. Seleccione uno de nuestros tamaños o ingrese el suyo, indique cómo está montado y de qué material está hecho, luego ingrese el calor interno, la temperatura ambiente más alta y la temperatura máxima que permite su equipo. Proporciona la superficie efectiva y el aumento de temperatura y, cuando las paredes no son suficientes, el intercambiador de calor, el aire acondicionado o el ventilador que la carga necesita. Las fórmulas y un ejemplo resuelto se encuentran a continuación.
¿Cómo se calcula?
Las fórmulas, a la vista
| Step | Fórmula | Notas |
|---|---|---|
| Superficie efectiva, de montaje en pared | A = 1.4 · W · (H + D) + 1.8 · D · H | IEC/TR 60890, un gabinete en una pared: la parte trasera no disipa nada. |
| Superficie efectiva, expuesta por todos los lados | A = 1.8 · H · (W + D) + 1.4 · W · D | Sobre un brazo, un pedestal o autónomo. H, W y D en metros. |
| Calor que disipan las paredes | Q = k · A · ΔT | ΔT = aire interior menos aire exterior, en K (lo mismo que una diferencia de °C). |
| Aumento de temperatura, sellado | ΔT = Q / (k · A) | Temperatura interior = ambiente + ΔT. |
| Intercambiador de calor aire-aire | qw = (Q − k · A · ΔT) / ΔT | Salida específica en W/K; solo mientras el aire exterior sea más frío que el interior. |
| Aire acondicionado para gabinete | QK = Q − k · A · (Ti − Ta) | Salida de enfriamiento en W; cuando la habitación está más caliente que el interior, las paredes añaden calor. |
| Ventilador y filtro | V = 3.1 · Q / ΔT (m³/h) · CFM = 3.16 · Q / ΔT(°F) | Factor 3.1 hasta 100 m de altitud, 3.5 a 750–1,000 m; ignora las paredes, por lo que el error es hacia arriba. |
| Material | k utilizado aquí | Valor publicado más bajo |
|---|---|---|
| Acero inoxidable, sin pintura | 3.7 W/m²K | 1.94 W/m²K |
| Chapa de acero pintada | 5.5 W/m²K | 4.26 W/m²K |
| Plástico o no metálico | 3.5 W/m²K | Igual |
Los coeficientes publicados para el acero inoxidable sin pintar difieren en aproximadamente un factor de dos, porque el acero inoxidable sin tratar irradia el calor peor que la pintura. La calculadora usa 3.7 W/m²K, como hacen nuestras páginas de producto, y muestra el aumento con el valor publicado más bajo como comprobación. De dónde proviene cada número.
Ejemplo resuelto
24 × 20 × 8 pulg, 74.1 W, ambiente a 35 °C, límite de 45 °C
- Carga térmica. El panel de ejemplo de la guía térmica disipa 59.3 W (fuente de alimentación, PLC, conmutador, PC pequeño, relés). Con el margen del 25%:
59.3 × 1.25 = 74.1 W. - Aumento permitido. El dispositivo con la clasificación del fabricante más baja permite 50 °C; diseñamos para 45 °C en el interior en un día de 35 °C:
ΔT = 45 − 35 = 10 K(18 °F). - Superficie efectiva. El gabinete de 24 × 20 × 8 pulg en una pared, H, W, D = 0.610, 0.508, 0.203 m:
A = 1.4 × 0.508 × (0.610 + 0.203) + 1.8 × 0.203 × 0.610 = 0.801 m². - Lo que las paredes disipan.
k × A = 3.7 × 0.801 = 2.96 W/K; al aumento permitido,2.96 × 10 = 29.6 W. - Sellado, alcanzaría.
ΔT = 74.1 / 2.96 = 25.0 K, así que aproximadamente 60 °C en el interior: por encima del límite, 44.5 W más de lo que las paredes disipan. - Refrigeración. Intercambiador de calor:
(74.1 − 29.6) / 10 = 4.4 W/K. Aire acondicionado con capacidad de 45 °C: al menos 44.5 W; con 35 °C dentro en una sala de 45 °C:74.1 + 2.96 × 10 = 104 W. Ventilador y filtro:3.1 × 74.1 / 10 = 23 m³/h(13 CFM), circuito abierto. - O un tamaño mayor. Para mantenerse sellado, las paredes necesitan
A = 74.1 / (3.7 × 10) = 2.00 m², 2.5 veces este gabinete. El más pequeño de nuestros tamaños con esa superficie es el 42 × 36 × 8 pulg (2.02 m²).
La guía de cálculo de calor utiliza el mismo ejemplo con el área de superficie plana (0.764 m², las cinco caras que no están contra la pared); la superficie IEC/TR 60890 utilizada aquí y en las páginas de productos da 0.801 m², dentro de un 5%.
Supuestos
Supuestos de los valores
- Estado estacionario, aire en reposo, en interiores, sin sol. En exteriores, sume la ganancia solar a la carga térmica: la guía de calor muestra cómo, y la guía de exteriores cubre protectores y acabados.
- Una temperatura media interior. Un dispositivo que genera gran parte del calor, o que está junto a uno, funciona más caliente: mida cerca de los dispositivos más calientes.
- Sellado: sin ventilaciones ni aberturas. La línea con ventilador es la alternativa de bucle abierto, y anula una clasificación NEMA 4X a menos que la unidad del ventilador esté clasificada con 4X.
- k de catálogos de control climático de gabinetes; el valor de verificación más bajo de una guía de selección de intercambiadores de calor. Nuestros tamaños estándar son de acero inoxidable; el aluminio está disponible como un diseño personalizado en el configurador de gabinetes. El calculador no da un k para aluminio desnudo porque los valores publicados para él varían ampliamente.
- Un gabinete por sí solo, en una pared o expuesto en todos los lados. Los gabinetes atornillados lado a lado disipan menos, y IEC/TR 60890 tiene sus propios factores para ellos.
- Sin margen de seguridad a menos que lo marque; la guía térmica de un fabricante de gabinetes recomienda 25% para aplicaciones críticas.
- Una estimación, no una clasificación. Elija unidades de enfriamiento con margen, según los datos de su fabricante y con la clasificación de tipo del gabinete.
Por tamaño
Calor que disipan nuestros tamaños sellados
| Tamaño | Superficie efectiva | Calor disipado en una pared, 10 K | Calor disipado en una pared, 20 K | Calor disipado, expuesto por todos los lados, 10 K |
|---|---|---|---|---|
| 12 × 10 × 6 in | 0.25 m² | ≈ 9 W | ≈ 18 W | ≈ 10 W |
| 16 × 12 × 8 in | 0.41 m² | ≈ 15 W | ≈ 30 W | ≈ 17 W |
| 20 × 16 × 8 in | 0.59 m² | ≈ 22 W | ≈ 44 W | ≈ 25 W |
| 24 × 20 × 8 in | 0.80 m² | ≈ 30 W | ≈ 59 W | ≈ 34 W |
| 30 × 24 × 10 in | 1.22 m² | ≈ 45 W | ≈ 90 W | ≈ 52 W |
| 36 × 30 × 12 in | 1.80 m² | ≈ 67 W | ≈ 133 W | ≈ 77 W |
| 10.1" Carcasa para HMI en un brazo | 0.20 m² | – | – | ≈ 8 W |
| 15.6" Carcasa para HMI en un brazo | 0.36 m² | – | – | ≈ 13 W |
| 21.5" Carcasa para HMI en un brazo | 0.54 m² | – | – | ≈ 20 W |
Cada tamaño, con su interior, panel y profundidad: la tabla de tamaños de gabinete.
Guía
Cálculo de calor
Carga térmica, aumento de temperatura permitido, disipación por área superficial, ganancia solar y cálculo de refrigeración, desarrollado para un gabinete con el desglose aritmético.
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Condensación
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Gabinetes para exterior
Qué tipo NEMA elegir para lluvia, chorros de manguera y sal, cuánto calor aporta el sol, color y protectores solares, noches frías, rayos UV y montaje.
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Dimensionamiento de un gabinete
Envolvente de componentes, placa de montaje, espacio de reserva, espacio para doblado de cables, profundidad, calor y despeje de la puerta, con un ejemplo práctico y CAD.
Leer la guía¿Las paredes no son suficientes?
Más superficie, o refrigeración integrada
El configurador de gabinetes fabrica el tamaño con la superficie que su carga necesita, y agrega un intercambiador de calor aire-aire, un aire acondicionado, un ventilador con filtro, un calentador o un protector solar, en 3D. Dibujado para su aprobación y entregado en 10 días hábiles.
Preguntas y respuestas
Calculadora de calor para gabinete: preguntas
¿Cómo calculo la disipación de calor del gabinete?
Multiplique el coeficiente de transferencia de calor k por la superficie efectiva A y el aumento de temperatura permitido: Q = k × A × ΔT. Un gabinete de acero inoxidable de 24 × 20 × 8 pulg. en una pared tiene A = 0.801 m², así que con k = 3.7 W/m²K y un aumento de 10 K disipa aproximadamente 30 W.
¿Cómo calculo el aumento de temperatura dentro de un gabinete?
Divida la carga térmica por k × A: ΔT = Q / (k × A). 74.1 W en ese gabinete da 74.1 / 2.96 = 25 K, por lo que habrá aproximadamente 60 °C en el interior en un día de 35 °C.
¿Qué coeficiente de transferencia de calor debo usar para el acero inoxidable?
Los valores publicados para el acero inoxidable sin pintar difieren: los catálogos de climatización de gabinetes indican aproximadamente 3.7 W/m²K, una guía de selección de intercambiadores de calor aproximadamente 1.94. Ambos son menores que el acero pintado (aproximadamente 5.5), porque el acero inoxidable sin tratar irradia el calor peor que la pintura. La calculadora usa 3.7, como hacen nuestras páginas de producto, y muestra el aumento con 1.94 como comprobación.
¿Cambia el montaje la cantidad de calor que disipa un gabinete?
Sí. En una pared, la parte posterior no disipa nada; expuesto por todos los lados, el mismo gabinete tiene una superficie más efectiva. Para el gabinete de 24 × 20 × 8 pulg, IEC/TR 60890 proporciona 0.801 m² en una pared y 0.925 m² expuesto por todos los lados.
¿Cuándo necesita un gabinete sellado un intercambiador de calor o un aire acondicionado?
Cuando las paredes no pueden disipar la carga con el aumento de temperatura permitido. Un intercambiador de calor mantiene el gabinete sellado, pero solo funciona mientras el aire exterior sea más frío que el interior; un aire acondicionado puede mantener el interior por debajo de la temperatura ambiente. Un ventilador y un filtro son más económicos pero de ciclo abierto: el gabinete ya no es NEMA 4X a menos que la unidad del ventilador esté clasificada 4X.
