推荐热管理方案：过滤风扇当前候选能力满足首版计算要求
CALCULATOR 26 / 84
控制柜热设计计算器
汇总柜内器件热损耗，结合柜体安装方式、环境温度和允许柜温，判断自然散热、过滤风扇或闭环制冷方案，并校核候选设备能力。
CABINET THERMAL · V1.0.0
本地即时计算 · 参数不上传计算工作台
HEAT SOURCE LIST
柜内器件发热清单
128
72
20
35
30
热负荷与柜体
温度、风量与候选设备
风扇只有在最高环境温度低于允许柜内温度时才有效。若环境温度相同或更高，外部空气不能把柜内温度降到目标值，必须采用闭环空调或换热方案。
控制柜热平衡结果
按全部设计发热量计算，作为候选风扇通过判定依据。
当前安装方式：独立柜，背面靠墙。已扣除相应有效表面的散热量。
两个数值均包含风量安全余量。修正值假设柜体表面均匀达到设计温度并充分换热，可能低估局部热点、内部风道和积尘影响，因此最终风扇选型仍以“不计柜体散热的保守风量”为准。
- 控制柜有效散热面积
- 4.784 m²
- 柜内外允许温差
- 10 K
- 柜体表面换热
- 263.1 W
- 剩余主动冷却负荷
- 78.9 W
- 无主动冷却预计柜温
- 48 °C
- 空气密度
- 1.127 kg/m³
- 不计柜体散热的理论最低风量
- 108.7 m³/h
- 按当前安装方式修正的最低风量
- 25.1 m³/h
- 建议空调有效制冷量
- 94.7 W
首版按柜内温度均匀、稳定热平衡计算，不覆盖元件局部热点、柜外太阳辐射、湿度与凝露、过滤器压降曲线、风道短路、海拔对空调制冷量的降额以及IEC 61439温升验证。最终方案应结合器件布置和厂家选型软件复核。
首版计算关系
柜体换热：Qs = k·A·(Ti − Tu)。Qs为负时表示高温环境正在向柜内传热。
不计柜体散热的保守风量：V = 3600·Qv /(ρ·cp·ΔT)；按当前安装方式修正风量：Vsurface = 3600·max(Qv − Qs, 0)/(ρ·cp·ΔT)。两者再乘相同风量安全系数。
制冷负荷：Qcool = max[0, Qv − Qs]，建议制冷量再乘制冷安全系数。
参考与模型边界
空气带走的显热由质量流量、定压比热和允许温升决定；体积流量还必须按柜外空气密度换算。
柜体安装方式对应的有效散热面积以及表面换热关系参考Rittal 控制柜温控白皮书；实际工程可进一步使用厂家RiTherm等工具复核。
理论知识
控制柜热设计：从公式结果回到工程判断
汇总柜内器件损耗，结合有效散热面积、安装方式、环境和允许柜温比较自然散热、风扇和闭环制冷。 下方内容用于帮助工程师回顾模型、准备参数、理解趋势并识别首版计算不能覆盖的边界。
01 · 模型与口径
先确认公式在计算链中的位置
汇总柜内器件损耗，结合有效散热面积、安装方式、环境和允许柜温比较自然散热、风扇和闭环制冷。
| 序号 | 关系式或判定 | 使用位置 |
|---|---|---|
| 01 | 柜体散热：Qs = kA(Ti−Tu) | 建立主结果 |
| 02 | 保守风量：V = 3600Qv/(ρcpΔT) | 中间量与修正 |
| 03 | 表面修正风量：Vsurface = 3600max(Qv−Qs,0)/(ρcpΔT) | 中间量与修正 |
| 04 | 制冷负荷：Qcool = max(0,Qv−Qs) | 输出或边界校核 |
02 · 参数准备
把输入值整理成可追溯的工程数据
零件、介质或设备参数应来自与候选规格一致的样本、标准或实测工况。参数越多，越需要保留单位、版本、温度和数据来源。
| 参数组 | 需要确认的内容 | 工程使用提醒 |
|---|---|---|
| 负载数据 | 额定、启动、峰值、持续时间、功率因数和效率 | 不要把铭牌额定值直接当成所有工况的输入值 |
| 供电条件 | 电压、相数、频率、接地和短路容量 | 电压偏差和短路电流会改变保护与线缆选择 |
| 安装修正 | 环境温度、海拔、敷设方式、成束和柜内温升 | 载流量和器件容量必须按实际条件降额 |
| 保护配合 | 断路器、熔断器、接触器、热保护和线缆 | 额定电流满足不代表短路、选择性和启动通过 |
03 · 特征关系
读取趋势比记住单个结果更重要
持续负载决定发热，启动和冲击负载决定瞬时能力，故障电流决定保护与耐受。三种工况应分别核算并检查保护配合。
04 · 计算顺序
按中间量逐步复核，避免只看最终数字
- 步骤 1：柜体散热：Qs = kA(Ti−Tu)
- 步骤 2：保守风量：V = 3600Qv/(ρcpΔT)
- 步骤 3：表面修正风量：Vsurface = 3600max(Qv−Qs,0)/(ρcpΔT)
- 步骤 4：制冷负荷：Qcool = max(0,Qv−Qs)
05 · 适用边界
模型通过不等于工程风险已经关闭
- 采用稳态集总热平衡，柜内空气温度近似均匀。
- 不自动处理太阳辐射、湿热凝露、局部热点和过滤器积尘曲线。
假设不成立时，应更换模型、分段计算、引入厂家曲线或使用仿真与试验复核。
06 · 执行检查
把计算结果转换成下一步选型动作
- 风扇不能把柜温降到环境温度以下。
- 器件损耗采用厂家实际损耗。
- 过滤器系统风量低于自由送风量。
- 变频器、伺服和制动电阻需检查局部温升。