Подбор охлаждения электрошкафа (тепловой баланс)

Аппаратура внутри электрошкафа выделяет тепло, а оболочка отводит его в окружающий воздух только частично. Калькулятор считает тепловой баланс: эффективную теплоотдающую площадь по коэффициентам граней IEC 60890 (расчётная база поверочного метода ГОСТ Р МЭК 61439-1), естественный отвод Q = k·A·ΔT для выбранного материала оболочки, и определяет — хватает ли пассивного охлаждения или нужен фильтр-вентилятор либо шкафной кондиционер. Сразу выдаёт требуемый воздухопоток и холодопроизводительность.

Шкаф и установка

Ширина Ш, мм

Высота В, мм

Глубина Г, мм

Способ установки

Материал оболочки (k)

Тепловыделение и температуры

Тепловыделение Q_v, Вт

T окружающая, °C

T внутри доп., °C

Условия среды

Запас на холод, %

Что считается и как

Тепловой баланс шкафа: тепло, выделяемое аппаратурой (Q_v), должно отводиться оболочкой естественной конвекцией, а недостающую часть — активным охлаждением. Оболочка отводит тепло только частью своей поверхности: грани у стены, между шкафами и на полу почти не участвуют. Это учитывают коэффициенты граней b по IEC 60890 — расчётной базе поверочного метода ГОСТ Р МЭК 61439-1.

Шаг 1. Эффективная теплоотдающая площадь.

A_верх = A_низ = Ш·Г; A_перед = A_зад = Ш·В; A_бок = Г·В
A_eff = Σ (A_i · b_i)

Коэффициенты b: верх открытый 1.4; открытые вертикальные грани 0.9; закрытые (у стены / между шкафами) 0.5; низ на полу 0.
Отдельностоящий — все вертикальные 0.9; пристенный — задняя 0.5; встроенный — задняя и боковые 0.5.

Шаг 2. Естественный теплоотвод оболочки.

Q_out = k · A_eff · ΔT [Вт], ΔT = T_внутр_доп − T_окр

k [Вт/м²·K] по материалу: окрашенная сталь 5.5; нержавейка 3.7; алюминий 12; полиэстер/пластик 3.5.

Шаг 3. Баланс и активное охлаждение.

если Q_v ≤ Q_out → пассивно достаточно
иначе избыток Q_изб = Q_v − Q_out
воздухопоток фильтр-вентилятора: V = 3.1 · Q_изб / ΔT [м³/ч]
холодопроизводительность кондиционера ≈ Q_изб (+10…20 % запас)

Константа 3.1 — из V = Q/(ρ·cp·ΔT); для воздуха ρ·cp ≈ 0.34 Вт·ч/(м³·K), 1/0.34 ≈ 2.94, округляют до 3.1 с запасом. Фильтр-вентилятор работает только при T_окр < T_внутр_доп (ΔT > 0); иначе — только кондиционер или теплообменник воздух-вода.

✓ Проверочный пример

Вход: Шкаф 600×2000×600 мм, отдельностоящий, окрашенная сталь (k = 5.5), Q_v = 800 Вт, T_окр = 35 °C, T_внутр_доп = 45 °C (ΔT = 10 K)

Ожидается: A_eff = верх 0.36·1.4 + низ 0 + перед/зад/2 бока (4×1.2·0.9) = 0.504 + 4.32 = 4.824 м². Q_out = 5.5·4.824·10 = 265.3 Вт < 800 → избыток Q_изб = 534.7 Вт. Воздухопоток V = 3.1·534.7/10 ≈ 165.8 м³/ч. Холодопроизводительность ≈ 535 Вт (с запасом 15 % ≈ 615 Вт). Среда чистая → фильтр-вентилятор.

Источник: Коэффициенты граней b — IEC TR 60890 (основа ГОСТ Р МЭК 61439-1); k = 5.5 Вт/м²·K для окрашенной стали (Rittal/enclosure-vendor); V = 3.1·Q/ΔT (метрическая форма)

Источники (проверены 2026-07-11): IEC TR 60890:2014/2022 «A method of temperature-rise verification…» — коэффициент поверхности b для эффективной площади A_eff = Σ(A_i·b_i) (эта же база — в поверочном методе ГОСТ Р МЭК 61439-1); коэффициент теплопередачи оболочки k по материалу (окрашенная сталь 5.5, нержавейка 3.7, алюминий 12, пластик 3.5 Вт/м²·K) — инженерная практика Rittal/Pfannenberg/nVent Hoffman; формула воздухопотока V = 3.1·Q/ΔT (метрическая, имперский аналог Q(CFM) = 1.76·P/ΔT). Модель — прозрачный конвективный баланс, а не табличные графики готового превышения температуры IEC 60890; для точной поверки сборки используйте ГОСТ Р МЭК 61439-1.

Опубликовано: 11 июля 2026 г.Обновлено: 11 июля 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы