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.

Calculadora

Disipación de calor y aumento de temperatura

El método, paso a paso
El gabinete
Grado
Montaje

En una pared, la cara trasera no disipa calor. Expuesto en todos los lados significa sobre un brazo, un pedestal o autónomo, como suele ser un alojamiento HMI.

Calor y temperaturas

La exposición directa al sol añade el pico de radiación solar en el frente al calor interno: 1,040 W/m² × el H × W exterior, tal como se muestra en las páginas de los productos, antes de que el acabado cepillado refleje parte de este: un límite superior para el dimensionamiento de la refrigeración, no un pronóstico de la temperatura interna. El margen de seguridad se aplica únicamente a los dispositivos.

Temperaturas en

Calor interno: sume las pérdidas de cada dispositivo según su hoja de datos; para una fuente de alimentación, potencia de salida × (1 / eficiencia − 1). Mantenga el interior por debajo de: la temperatura ambiente clasificada más baja de los dispositivos internos, menos un margen.

Resultado

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.
  • O mueva una fuente de calor, como una fuente de alimentación, fuera del gabinete.

Siguiente paso

Abra la 42 × 36 × 8 in página del producto con estos númerosEnvíe estos números con una solicitud de cotización

Superficie efectiva, A
0.801 m² (8.62 ft²)
Transferencia de calor, k × A
2.96 W/K
Carga térmica de diseño
74.1 W
Aumento de temperatura, sellado
25.0 K (45.0 °F)
En el interior, sellado
60 °C / 140 °F
Las paredes disipan según su límite
29.6 W
Superficie que debe permanecer sellada
2.00 m²
Con el k publicado más bajo
k = 1.94 W/m²K: aumento 47.7 K

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

Las fórmulas que utiliza la calculadora
StepFórmulaNotas
Superficie efectiva, de montaje en paredA = 1.4 · W · (H + D) + 1.8 · D · HIEC/TR 60890, un gabinete en una pared: la parte trasera no disipa nada.
Superficie efectiva, expuesta por todos los ladosA = 1.8 · H · (W + D) + 1.4 · W · DSobre un brazo, un pedestal o autónomo. H, W y D en metros.
Calor que disipan las paredesQ = k · A · ΔTΔT = aire interior menos aire exterior, en K (lo mismo que una diferencia de °C).
Aumento de temperatura, selladoΔT = Q / (k · A)Temperatura interior = ambiente + ΔT.
Intercambiador de calor aire-aireqw = (Q − k · A · ΔT) / ΔTSalida específica en W/K; solo mientras el aire exterior sea más frío que el interior.
Aire acondicionado para gabineteQK = 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 filtroV = 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.
Coeficientes de transferencia de calor, aire en reposo
Materialk utilizado aquíValor publicado más bajo
Acero inoxidable, sin pintura3.7 W/m²K1.94 W/m²K
Chapa de acero pintada5.5 W/m²K4.26 W/m²K
Plástico o no metálico3.5 W/m²KIgual

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

  1. 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.
  2. 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).
  3. 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.
  4. Lo que las paredes disipan. k × A = 3.7 × 0.801 = 2.96 W/K; al aumento permitido, 2.96 × 10 = 29.6 W.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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

Por tamaño

Calor que disipan nuestros tamaños sellados

Lo que disipa un gabinete de acero inoxidable sellado (k = 3.7 W/m²K, superficie IEC/TR 60890)
TamañoSuperficie efectivaCalor disipado en una pared, 10 KCalor disipado en una pared, 20 KCalor disipado, expuesto por todos los lados, 10 K
12 × 10 × 6 in0.25 m²≈ 9 W≈ 18 W≈ 10 W
16 × 12 × 8 in0.41 m²≈ 15 W≈ 30 W≈ 17 W
20 × 16 × 8 in0.59 m²≈ 22 W≈ 44 W≈ 25 W
24 × 20 × 8 in0.80 m²≈ 30 W≈ 59 W≈ 34 W
30 × 24 × 10 in1.22 m²≈ 45 W≈ 90 W≈ 52 W
36 × 30 × 12 in1.80 m²≈ 67 W≈ 133 W≈ 77 W
10.1" Carcasa para HMI en un brazo0.20 m²––≈ 8 W
15.6" Carcasa para HMI en un brazo0.36 m²––≈ 13 W
21.5" Carcasa para HMI en un brazo0.54 m²––≈ 20 W

Cada tamaño, con su interior, panel y profundidad: la tabla de tamaños de gabinete.

Guías de compra

Calor, humedad, sol y tamaño.

Todas las guías

¿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.