СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОЖУХЕ Российский патент 2023 года по МПК H02B1/56 H05K7/20 

Техническая область изобретения

[0001] Настоящее изобретение относится к системе для управления температурой в электрическом кожухе.

[0002] Изобретение относится также к способу для управления температурой, реализованного с помощью упомянутой системы.

Уровень техники

[0003] Управление температурой в камере электрического кожуха, такого как электрический шкаф или щит, является периодической проблемой. Блоки, присутствующие в кожухе, имеют тенденцию нагреваться, и, следовательно, необходимо сохранять температуру внутри кожуха ниже некоторого порогового значения, с риском, в ином случае, разрушения блоков. Наоборот, также возможно подвергать нагреву внутреннее пространство кожуха, когда камера подвергается изменениям температуры, которые вероятно должны создавать конденсат. Таким является случай, в частности, когда кожух размещается вне помещения, поскольку он может, таким образом, быть очень горячим днем и очень холодным ночью.

[0004] Чтобы устранять эти различные ограничения, традиционной практикой является использование системы вентиляции, чтобы предоставлять возможность циркуляции воздуха в кожухе. Решение для кондиционирования воздуха и/или обогрева могут быть использованы соответственно вместо или в дополнение для того, чтобы регулировать температуру внутри кожуха.

[0005] Однако, эти решения не всегда оказываются энергоэффективными.

[0006] Все еще существует необходимость предоставления решения для управления температурой в электрическом кожухе, таком как электрический шкаф, которое может работать, чтобы вырабатывать холод или тепло, которое может учитывать изменения температуры, часто значительные, испытываемые электрическим кожухом, которое является надежным, эффективным с точки зрения электроэнергии и которое не требует использования специальных компонентов.

Сущность изобретения

[0007] Эта задача достигается посредством системы для управления температурой, которая может быть приспособлена к электрическому кожуху, упомянутый электрический кожух ограничивает первый объем, который является замкнутым относительно наружной стороны, упомянутая система содержит:

– первую камеру, ограничивающую замкнутый второй объем и резервуар, размещенный в упомянутой второй камере и ограничивающий замкнутый третий объем внутри упомянутой первой камеры, отдельный от второго объема,

– первое средство переноса воздуха, размещенное между первым впускным/выпускным отверстием для воздуха, соединенным со вторым объемом, и вторым впускным/выпускным отверстием для воздуха, предназначенным для соединения с первым объемом,

– второе средство переноса воздуха, размещенное между третьим впускным/выпускным отверстием для воздуха, соединенным с третьим объемом, и четвертым впускным/выпускным отверстием для воздуха, предназначенным для соединения с первым объемом,

– блок управления и обработки, содержащий первый командный вывод, соединенный с упомянутым первым средством переноса воздуха, второй командный вывод, соединенный с упомянутым вторым средством переноса воздуха, и средство для определения режима работы упомянутой системы, упомянутый режим работы выбирается, по меньшей мере, среди:

– первого режима работы, в котором блок управления и обработки управляет первым средством переноса воздуха, чтобы формировать первый поток воздуха из второго объема в упомянутый первый объем, и вторым средством переноса воздуха, чтобы формировать второй поток воздуха из первого объема в упомянутый третий объем (V3),

– второго режима работы, в котором блок управления и обработки управляет первым средством переноса воздуха, чтобы формировать первый поток воздуха из первого объема в упомянутый второй объем, и вторым средством переноса воздуха, чтобы формировать второй поток воздуха из упомянутого третьего объема в упомянутый первый объем.

[0008] Согласно частному признаку, система содержит третий режим работы, в котором блок управления и обработки управляет первым средством переноса воздуха и вторым средством переноса воздуха, чтобы блокировать любой поток воздуха соответственно между первым объемом и вторым объемом и между первым объемом и третьим объемом.

[0009] Согласно другому частному признаку, система содержит средство для определения первого периода активации первого средства переноса воздуха и второго средства переноса воздуха и второго периода активации первого средства переноса воздуха и второго средства переноса воздуха.

[0010] Согласно другому частному признаку, первый период активации определяется по первому временному интервалу, называемому Dtc, и определяемому посредством следующего соотношения:

– Dtc=tcmax–tcmin

в котором:

– tcmin соответствует первому моменту времени, соответствующему температуре (Tmax – ec),

– tcmax соответствует второму моменту времени, соответствующему температуре (Tmax – ec),

– Tmax соответствует максимальному значению температуры, которой подвергается система в течение данного периода, а ec соответствует первой разнице температур.

[0011] Согласно другому частному признаку, второй период активации определяется по второму временному интервалу, называемому Dtf, и определяемому посредством следующего соотношения:

– Dtf=tfmax–tfmin

в котором:

– tfmin соответствует первому моменту времени, соответствующему температуре (Tmin+ef),

– tfmax соответствует второму моменту времени, соответствующему температуре (Tmin+ef),

– Tmin соответствует минимальному значению температуры, которой подвергается система в течение упомянутого данного периода, а ef соответствует второй разнице температур.

[0012] Согласно другому частному признаку, система содержит датчик температуры, сконфигурированный, чтобы предоставлять минимальное значение температуры и максимальное значение температуры.

[0013] Согласно другому частному признаку, система содержит средство для соединения с сервером метеорологических данных и средство для опроса упомянутого сервера, чтобы получать упомянутое минимальное значение температуры и упомянутое максимальное значение температуры и кривую хода температуры.

[0014] Согласно другому частному признаку, система содержит датчик температуры, предназначенный, чтобы размещаться в первом объеме, и блок управления и обработки содержит ввод, соединенный с упомянутым датчиком температуры, и упомянутое средство для определения режима работы конфигурируется, чтобы основываться на данных измерения температуры, предоставляемых упомянутым датчиком.

[0015] Согласно другому частному признаку, упомянутое средство для определения режима работы содержит средство для сравнения каждых данных по температуре, предоставленных упомянутым датчиком температуры, по меньшей мере, с одним пороговым значением.

[0016] Согласно другому частному признаку, упомянутое средство для определения режима работы содержит средство для вычисления температуры точки росы, и упомянутая система содержит средство для сравнения каждых данных по температуре, предоставленных упомянутым датчиком температуры, с упомянутой температурой точки росы.

[0017] Согласно другому частному признаку, первое средство переноса воздуха содержит первый вентилятор, управляемый посредством блока управления и обработки.

[0018] Согласно другому частному признаку, первое средство переноса воздуха содержит средство для блокировки первого впускного/выпускного отверстия для воздуха и/или второго впускного/выпускного отверстия для воздуха, управляемого посредством блока управления и обработки.

[0019] Согласно другому частному признаку, второе средство переноса воздуха содержит второй вентилятор, управляемый посредством блока управления и обработки.

[0020] Согласно другому частному признаку, второе средство переноса воздуха содержит средство для блокировки третьего впускного/выпускного отверстия для воздуха и/или четвертого впускного/выпускного отверстия для воздуха, управляемого посредством блока управления и обработки.

[0021] Согласно другому частному признаку, первое средство переноса воздуха и второе средство переноса воздуха содержат пластину, которая поворачивается вокруг оси, упомянутая пластина поддерживает один вентилятор и отверстие, которые являются диаметрально противоположными и управляются посредством блока управления и обработки, чтобы поворачиваться вокруг своей оси между, по меньшей мере, двумя позициями, первой угловой позицией, в которой ее вентилятор позиционируется между первым впускным/выпускным отверстием для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием для воздуха, а ее отверстие позиционируется между третьим впускным/выпускным отверстием для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием для воздуха, и второй угловой позицией, в которой ее вентилятор позиционируется между третьим впускным/выпускным отверстием для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием для воздуха, а ее отверстие позиционируется между первым впускным/выпускным отверстием для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием для воздуха.

[0022] Согласно другому частному признаку, первая угловая позиция и вторая угловая позиция получаются посредством поворота пластины на 180°.

[0023] Согласно другому частному признаку, пластина конфигурируется, чтобы принимать, по меньшей мере, одну третью угловую позицию, сдвинутую на 90° относительно первой угловой позиции, упомянутая третья угловая позиция соответствует режиму работы, в котором пластина вставляется между первым впускным/выпускным отверстием для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием для воздуха, чтобы блокировать их соединение, и пластина вставляется между третьим впускным/выпускным отверстием для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием для воздуха, чтобы блокировать их соединение.

[0024] Согласно другому частному признаку, резервуар производится из растягиваемого материала.

[0025] Изобретение относится также к электрической установке, содержащей электрический кожух, который содержит нижнюю стенку, верхнюю стенку и, по меньшей мере, одну боковую стенку, так, чтобы ограничивать замкнутый первый объем, упомянутая установка содержит систему, которая определена выше, которая устанавливается на одной из ее стенок, второе впускное/выпускное отверстие для воздуха и четвертое впускное/выпускное отверстие для воздуха системы соединяется с упомянутым первым объемом.

[0026] Изобретение относится также к способу для управления температурой в электрической установке, как определено выше, способ содержит следующие этапы:

[0027] выбор режима работы системы,

[0028] применение упомянутого выбранного режима работы посредством управления первым средством переноса воздуха и вторым средством переноса воздуха.

Краткое описание чертежей

[0029] Другие отличительные признаки и преимущества будут выявлены из следующего подробного описания, предоставленного в свете прилагаемых чертежей, на которых:

[0030] [Фиг.1] Фиг. 1 представляет систему для управления температурой согласно изобретению, применяемую к электрическому шкафу;

[0031] [Фиг.2] Фиг. 2 представляет средство переноса воздуха, применяемое в системе изобретения;

[0032] [Фиг.3] Фиг. 3 схематично иллюстрирует обмены воздухом, производимые соответственно в первом режиме работы и во втором режиме работы;

[0033] [Фиг.4A]

[0034] [Фиг.4B]

[0035] [Фиг.5A]

[0036] [Фиг.5B]

[0037] [Фиг.6A]

[0038] [Фиг.6B]

[0039] Фиг. 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B иллюстрируют различные рабочие состояния системы изобретения;

[0040] [Фиг.7A]

[0041] [Фиг.7B]

[0042] [Фиг.7C]

[0043] [Фиг.7D]

[0044] [Фиг.7E]

[0045] Фиг. 7A–7E представляют примерный вариант осуществления части системы изобретения и иллюстрируют принцип ее работы;

[0046] [Фиг.8] Фиг. 8 представляет, посредством кривой, принцип управления температурой посредством системы изобретения;

Подробное описание, по меньшей мере, одного варианта осуществления

[0047] Обращаясь к фиг. 1, система для управления температурой изобретения может быть применена к электрическому кожуху. Электрический кожух должен пониматься как шкаф с электрооборудованием, электрический щит или эквивалент. Далее в данном документе в описании и на чертежах электрический кожух будет рассматриваться как электрический шкаф 1.

[0048] Неограничивающим образом, электрический шкаф 1 может содержать нижнюю стенку 10, верхнюю стенку 11 и четыре попарно противоположных боковых стенки 12. Его стенки ограничивают замкнутый первый внутренний объем V1, в котором размещаются электрические блоки. В электрическом шкафу электрические блоки 13 могут быть установлены на опорах, таких как подходящие стойки и рейки 14. Шкаф 1 может содержать решетку, предоставляющую возможность его внутреннему объему обмениваться воздухом с наружной стороной или быть полностью герметично изолированным, в частности, когда он предназначается для применения вне помещения. Шкаф 1 может быть произведен в металлическом материале.

[0049] Неограничивающим образом, система 2 для управления температурой согласно изобретению может быть прикреплена к верхней стенке 11 электрического шкафа.

[0050] В целом, система 2 для управления температурой изобретения предлагает частный признак наличия возможности сохранять горячий воздух во время горячих периодов, чтобы возвращать его во время более холодных периодов, и наличия возможности сохранять холодный воздух во время холодных периодов, чтобы возвращать его во время более горячих периодов.

[0051] Для этого система 2 согласно изобретению содержит первую камеру 20, ограничивающую замкнутый второй объем V2, отдельный от объема V1 шкафа. Он может быть герметично изолированным ящиком. Эта камера 20 преимущественно производится из материала, который является наилучшим возможным теплоизолятором, с тем, чтобы минимизировать теплообмены между внутренним пространством этой камеры и наружной стороной.

[0052] Система 2 также содержит резервуар 21, ограничивающий замкнутый третий объем, отдельный от первого объема V1 и от второго объема V2. Резервуар 21 также производится из материала, обеспечивающего герметичное отделение третьего объема V3 относительно второго объема V2.

[0053] Резервуар 21 предназначается для размещения во втором объеме V2 первой камеры 20.

[0054] Резервуар 21 производится из гибкого материала, предоставляющего ему возможность изменять свой объем с минимального значения, которое может быть равно нулю, до максимального значения, соответствующего значению второго объема V2, ограниченного камерой 20. Стенка этой камеры 21 преимущественно производится из материала, который является наилучшим возможным теплоизолятором, с тем, чтобы минимизировать теплообмены с пространством V2.

[0055] Ниже будет показано, что резервуар 21 может также быть произведен из растягиваемого материала, в частности, баллонного типа, предоставляющем ему возможность выпускать воздух и удалять воздух, который он предварительно накопил, исключительно под давлением своих стенок.

[0056] Система 2 содержит первое впускное/выпускное отверстие I1 для воздуха, соединенное со вторым объемом V2, и второе впускное/выпускное отверстие I2 для воздуха, предназначенное для соединения с первым объемом V1, когда система 2 применяется к электрическому шкафу 1.

[0057] Система 2 содержит третье впускное/выпускное отверстие I3 для воздуха, соединенное с третьим объемом V3, и четвертое впускное/выпускное отверстие I4 для воздуха, предназначенное для соединения с первым объемом V1, когда система 2 применяется к электрическому шкафу 1.

[0058] Все впускные/выпускные отверстия для воздуха являются независимыми и отдельными, т.е., они не сообщаются друг с другом.

[0059] Каждое впускное/выпускное отверстие для воздуха может быть создано в форме канала, возникающего в рассматриваемом замкнутом объеме.

[0060] Второе впускное/выпускное отверстие I2 для воздуха и четвертое впускное/выпускное отверстие I4 для воздуха системы предназначаются, чтобы соединяться с соответствующими отверстиями, созданными в стенке электрического шкафа 1, например, верхней его стенке 11.

[0061] Система 2 может содержать желоб 22, соединенный с четвертым впускным/выпускным отверстием I4 для воздуха, упомянутый желоб 22 появляется внутри объема V1 электрического шкафа, предпочтительно по центру относительно объема V1 шкафа для того, чтобы лучше рассеивать/вытягивать воздух.

[0062] Система 2 также содержит первое средство MT1 переноса воздуха, размещенное между первым впускным/выпускным отверстием I1 для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием I2 для воздуха, и второе средство MT2 переноса воздуха, размещенное между третьим впускным/выпускным отверстием I3 для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием I4 для воздуха.

[0063] Первое средство MT1 переноса воздуха может содержать, по меньшей мере, один вентилятор и быть управляемым, чтобы предоставлять возможность переноса воздуха от первого впускного/выпускного отверстия I1 для воздуха ко второму впускному/выпускному отверстию I2 для воздуха, следовательно, из второго объема V2 в первый объем V1, когда система применяется к электрическому шкафу 1, или от второго впускного/выпускного отверстия I2 для воздуха к первому впускному/выпускному отверстию I1 для воздуха, следовательно, из первого объема V1 во второй объем V2, когда система 2 применяется к электрическому шкафу 1.

[0064] Второе средство MT2 переноса воздуха может содержать, по меньшей мере, один вентилятор и быть управляемым, чтобы предоставлять возможность переноса воздуха от третьего впускного/выпускного отверстия I3 для воздуха к четвертому впускному/выпускному отверстию I4 для воздуха, следовательно, из третьего объема V3 в первый объем V1, когда система 2 применяется к электрическому шкафу 1, или от четвертого впускного/выпускного отверстия I4 для воздуха к третьему впускному/выпускному отверстию I3 для воздуха, следовательно, из первого объема V1 в третий объем V3, когда система 2 применяется к электрическому шкафу 1.

[0065] Первое средство MT1 переноса воздуха может содержать первый вентилятор VENT1, размещенный между двумя выпускными отверстиями для воздуха.

[0066] Второе средство MT2 переноса воздуха может содержать второй вентилятор VENT2, размещенный между двумя выпускными отверстиями для воздуха.

[0067] Ниже будет показано, что в частном варианте осуществления изобретения может быть использован единственный вентилятор.

[0068] Согласно частному аспекту изобретения, различаются несколько возможных режимов работы системы 2:

– первый режим работы MOD1: первый перенос воздуха из первого объема V1 в третий объем V3 и одновременный второй перенос воздуха из второго объема V2 в первый объем V1;

– второй режим работы MOD2: первый перенос воздуха из первого объема V1 во второй объем V2 и одновременный второй перенос воздуха из третьего объема V3 в первый объем V1.

– Третий режим работы MOD3: замкнутая система, т.е., без переноса воздуха из одного объема в другой.

[0069] Фиг. 3 иллюстрирует обмены воздухом, производимые между различными объемами в каждом из двух первых режимов работы.

[0070] Система 2 содержит блок UC управления и обработки, предназначенный, чтобы управлять каждым режимом работы системы. Этот блок UC управления и обработки может, в частности, содержать модули ввода/вывода. Первое средство MT1 переноса воздуха может быть соединено с первым модулем вывода блока UC управления и обработки, а второе средство MT2 переноса воздуха может быть соединено со вторым модулем вывода блока UC управления и обработки. Будет видно, что блок UC управления и обработки может содержать средство вычисления, предоставляющее возможность определять режим работы, в котором система 2 должна работать.

[0071] Обращаясь к фиг. 4A и 4B, в первом режиме работы MOD1, второе средство MT2 переноса воздуха, т.е., второй вентилятор VENT2, управляется посредством блока UC управления и обработки, чтобы всасывать воздух, находящийся в первом объеме V1, и переносить его в третий объем V3. В то же время, расширение резервуара 21 внутри камеры 20 толкает воздух, находящийся в объеме V2, в объем V1, через первое впускное/выпускное отверстие I1 для воздуха и второе впускное/выпускное отверстие I2 для воздуха. Если существует вентилятор, находящийся между последними двумя впускными/выпускными отверстиями, упомянутый вентилятор может помогать в переносе воздуха из объема V2 в объем V1, но этот вентилятор остается необязательным. Воздух может вводиться из объема V2 в объем V1 через упомянутый желоб 22.

[0072] Обращаясь к фиг. 5A и 5B, во втором режиме работы MOD2, первое средство MT1 переноса воздуха, т.е., первый вентилятор VENT1, управляется посредством блока UC управления и обработки, чтобы всасывать воздух, находящийся в первом объеме V1, и переносить его во второй объем V2. В то же самое время, воздух, вводимый во второй объем V2, сдавливает резервуар, вынуждая воздух, находящийся в третьем объеме V3, выгоняться в первый объем V1, через третье впускное/выпускное отверстие I3 для воздуха и четвертое впускное/выпускное отверстие I4 для воздуха. Если существует вентилятор, находящийся между последними двумя входами/выходами, упомянутый вентилятор может помогать в переносе воздуха из объема V3 в объем V1, но этот вентилятор остается необязательным.

[0073] На фиг. 6A и 6B переносы воздуха из одного объема в другой прерываются. Это, следовательно, является третьим режимом работы MOD3, в котором впускные/выпускные отверстия для воздуха системы блокируются.

[0074] Неограничивающим, но особенно полезным образом, система 2 может работать только с единственным вентилятором для двух режимов работы MOD1, MOD2, описанных выше. Этот один и тот же вентилятор VENT, в действительности, применяется поочередно в качестве первого средства MT1 переноса воздуха или в качестве второго средства MT2 переноса воздуха, в зависимости от режима работы системы. Таким образом, этот единственный вентилятор VENT применяется в первом режиме работы MOD1 для первого переноса воздуха из объема V1 в объем V3, и единственное и уникальное отверстие O тогда применяется, чтобы выполнять второй перенос воздуха из объема V2 в объем V1. И, во втором режиме работы, этот единственный вентилятор VENT применяется для первого переноса воздуха из объема V1 в объем V2, тогда как упомянутое отверстие O применяется для второго переноса воздуха из объема V3 в объем V1.

[0075] В этом варианте осуществления с единственным вентилятором VENT, обращаясь к фиг. 7A–7E, система 2 может содержать пластину 23, установленную, чтобы вращаться вокруг своей оси. Пластина 23 содержит отверстие O и несет вентилятор VENT, который прикрепляется на пластине 23 в диаметрально противоположной позиции относительно позиции упомянутого отверстия O. Вынуждая пластину 23 вращаться вокруг своей оси между несколькими отдельными фиксированными угловыми позициями, таким образом, является возможным позиционировать вентилятор VENT и отверстие O в позиции, необходимой для применения режима работы.

[0076] На фиг. 7A пластина 23 находится в первой угловой позиции, упомянутой как 0° относительно вертикальной оси (X) под прямыми углами к своей оси вращения и находящейся в плоскости пластины 23, эта позиция является контрольной позицией пластины 23. В этой первой позиции пластина 23 вставляется между первым впускным/выпускным отверстием I1 для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием I2 для воздуха и между третьим впускным/выпускным отверстием I3 для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием I4 для воздуха, препятствуя прохождению какого–либо потока воздуха из одного объема в другой. Система, следовательно, находится в третьем режиме работы MOD3, т.е., в замкнутом режиме.

[0077] На фиг. 7B пластина 23 находится во второй угловой позиции, так называемой на 90° (поворот в направлении против часовой стрелки) относительно упомянутой вертикальной оси (X). В этой второй позиции вентилятор VENT размещается между третьим впускным/выпускным отверстием I3 для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием I4 для воздуха, и отверстие O, которое является диаметрально противоположным, следовательно, размещается между первым впускным/выпускным отверстием I1 для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием I2 для воздуха. Система 2, следовательно, является готовой к работе согласно первому режиму работы MOD1.

[0078] На фиг. 7C пластина 23 находится в третьей угловой позиции, так называемой на 180° относительно упомянутой вертикальной оси (X). В этой третьей позиции пластина 23 вставляется между первым впускным/выпускным отверстием I1 для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием I2 для воздуха и между третьим впускным/выпускным отверстием I3 для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием I4 для воздуха, препятствуя прохождению какого–либо потока воздуха из одного объема в другой. Система, следовательно, находится в третьем режиме работы MOD3, т.е., в замкнутом режиме.

[0079] На фиг. 7D пластина 23 находится в третьей угловой позиции, так называемой на 270° относительно упомянутой вертикальной оси (X). В этой третьей позиции вентилятор VENT располагается обращенным к первому впускному/выпускному отверстию I1 для воздуха и второму впускному/выпускному отверстию I2 для воздуха, а отверстие O располагается обращенным к третьему впускному/выпускному отверстию I3 для воздуха и к четвертому впускному/выпускному отверстию I4 для воздуха. Система, следовательно, является готовой работать согласно второму режиму работы MOD2.

[0080] Пластина 23 может быть прикреплена на ось электромотора, соединенного с модулем вывода блока UC управления и обработки. В зависимости от режима работы, который должен применяться, блок UC управления и обработки управляет электромотором, чтобы вынуждать пластину вращаться и вынуждать ее принимать желаемую угловую позицию.

[0081] Согласно частному аспекту изобретения, чтобы регулировать поток воздуха в каждый объем, является возможным управлять позицией отверстия O, созданного на пластине. Вынуждая угловую позицию пластины 23 изменяться посредством управления мотором, блок UC управления и обработки может управлять позицией отверстия относительно двух впускных/выпускных отверстий для воздуха и, таким образом, увеличивать или уменьшать объем воздуха простым образом. Управление потоком воздуха может выполняться посредством блока управления и обработки, принимая во внимание различные параметры (применяемый режим работы, температуру(ы), отказ в работе и т.д. Фиг. 7E, таким образом, показывает промежуточную позицию пластины, в которой отверстие O является частично обращенным к двум впускным/выпускным отверстиям для воздуха.

[0082] Согласно частному аспекту изобретения, в первом режиме работы первый перенос воздуха из объема V1 в объем V3 является так называемым горячим переносом воздуха, тогда как второй перенос воздуха из объема V2 в объем V1 является так называемым холодным переносом воздуха.

[0083] Во втором режиме работы первый перенос воздуха из объема V1 в объем V2 является так называемым холодным переносом воздуха, тогда как второй перенос воздуха из объема V3 в объем V1 является так называемым горячим переносом воздуха.

[0084] Каждый режим работы может управляться согласно различным вариантам осуществления, объясненным ниже в данном документе.

[0085] В первом варианте осуществления целью является определение нескольких периодов времени работы системы. По меньшей мере, один первый период соответствует так называемому горячему временному интервалу, тогда как, по меньшей мере, один второй период соответствует так называемому холодному временному интервалу.

[0086] Чтобы определять каждый из двух периодов, вычислительное средство блока управления и обработки учитывает период T (например, равный дню) и определяет, в течение этого периода T, изменение температуры, которому электрический шкаф подвергается. Кривая изменения температуры может быть сформирована, принимая во внимание данные прогноза погоды для места, где электрический шкаф находится, или на основе данных о погоде, полученные в течение того же периода, предыдущего года, или после периода изучения, или любым другим средством. Блок управления и обработки может, в частности, иметь доступ к серверу погодных данных (S_MET–фиг. 1), предоставляющему возможность ему иметь данные, необходимые для создания кривой.

[0087] Примерная кривая изменения температуры в течение этого периода T представлена на фиг. 8.

[0088] В течение периода T и из кривой может быть видно, что температура увеличивается, пока она не достигнет максимального значения Tmax, чтобы затем уменьшаться, чтобы достигать минимального значения Tmin. Амплитуда температуры в течение этого периода, следовательно, равна Tmax – Tmin.

[0089] Чтобы определять холодный и горячий временные интервалы, вычислительное средство выполняет обработку, как изложено ниже.

Определяются:

Dtf: холодный временной интервал=tf_max – tf_min

Dtc: горячий временной интервал=tc_max – tc_min

где:

– tc_min: первый момент времени, соответствующий температуре (T_max – e_c)

– tc_max: второй момент времени, соответствующий температуре (T_max – e_c)

– tf_min: первый момент времени, соответствующий температуре (T_min+e_c)

– tf_max: второй момент времени, соответствующий температуре (T_min+e_c)

и:

– e_c, e_f : регулируемые параметры, соответствующие различиям температуры, которые делают возможным содержание максимального значения и минимального значения в заданном временном интервале.

[0090] Неограничивающим образом, будет возможно определять, что (T_max – e_c) соответствует максимальной рабочей температуре блоков, и что (T_min+e_f) соответствует минимальной рабочей температуре блоков.

[0091] Во время вычисленного горячего временного интервала блоку UC управления и обработки требуется применять первый режим работы MOD1.

[0092] Во время холодного временного интервала блоку UC управления и обработки требуется применять второй режим работы MOD2.

[0093] В любой другой ситуации блоку UC управления и обработки может требоваться применять третий режим работы.

[0094] Во втором варианте осуществления блок UC управления и обработки применяет подходящий режим работы, учитывая температуру, измеренную внутри электрического шкафа 1, следовательно, внутри объема V1. В таком случае это является принципом регулирования температуры, который применяется. Таким образом, блок UC управления и обработки может работать следующим образом:

[0095] Если измеренная температура выше предварительно определенного порогового значения, блок управления и обработки инициирует первый режим работы для того, чтобы переносить холодный воздух в объем V1 шкафа и, следовательно, охлаждать электрические блоки.

[0096] Если измеренная температура ниже предварительно определенного порогового значения, блок управления и обработки инициирует второй режим работы для того, чтобы переносить горячий воздух в объем V1 шкафа и, следовательно, нагревать внутренность электрического шкафа.

[0097] В этом последнем варианте осуществления система может содержать датчик TEMP температуры (представлен на фиг. 1), соединенный с входным модулем блока UC управления и обработки и помещенный внутри электрического шкафа 1 для того, чтобы собирать данные измерения температуры.

[0098] В частном варианте осуществления, во время холодного периода, блок UC управления и обработки может реализовывать регулировку, сравнивая температуру, присутствующую в объеме V1 электрического шкафа, с температурой точки росы.

[0099] В качестве памятки, температура точки росы вычисляется из следующего соотношения:

[0100] [Формула 1]

[0101] С RH, которая соответствует относительной влажности в объеме V1 электрического шкафа, и Tint, которая соответствует температуре внутри объема V1 электрического шкафа.

[0102] Во время холодного интервала вычислительное средство блока управления и обработки сравнивает температуру, определяет температуру точки росы для каждого измеренного значения температуры в объеме V1 электрического шкафа, затем сравнивает каждое измеренное значение с соответствующей температурой точки росы:

– Если измеренное значение температуры ниже вычисленной температуры точки росы, блок UC управления и обработки применяет второй режим работы MOD2 до тех пор, пока измеренная температура не станет больше соответствующей температуры точки росы, и выполняет это для того, чтобы устранять возможную конденсацию.

– Если измеренное значение температуры выше вычисленной температуры точки росы, не существует риска формирования конденсата, и, следовательно, блок UC управления и обработки не навязывает какой–либо режим работы, т.е., не происходит переноса воздуха между объемами.

[0103] В этом варианте осуществления система может также включать в себя датчик TEMP температуры, соединенный с входным модулем блока UC управления и обработки и размещенный внутри электрического шкафа 1 для того, чтобы собирать данные измерения температуры. Чтобы определять температуру точки росы, система может содержать датчик влажности, соединенный с другим входным модулем блока UC управления и обработки для того, чтобы собирать данные измерения влажности внутри электрического шкафа.

[0104] Согласно различным частным аспектам, как уже изложено выше, резервуар 21 может быть произведен из неэластичного (или нерастягиваемого) материала или растягиваемого материала. В последнем случае, давление, оказываемое стенками резервуара 21, делает возможным естественным образом высвобождать воздух, находящийся в резервуаре, во втором режиме работы. В этом режиме работы единственный вентилятор VENT, применяемый между объемом V1 и объемом V2, может даже быть остановлен.

[0105] Решение изобретения, таким образом, предлагает множество преимуществ, включающих в себя факты того, что:

– его просто реализовать и можно легко применять к существующему электрическому шкафу;

– оно использует только традиционные решения вентиляции для работы;

– оно делает возможным легкую адаптацию к внешним температурным условиям.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение надежного и энергоэффективного управления температурой в электрическом кожухе. Изобретение относится к системе для управления температурой, которая может быть применена к электрическому кожуху. Электрический кожух ограничивает первый объем (V1), упомянутая система содержит: первую камеру (20), ограничивающую замкнутый второй объем (V2), и резервуар (21), размещенный в упомянутой первой камере (20) и ограничивающий замкнутый третий объем (V3) внутри упомянутой первой камеры; первое средство (MT1) переноса воздуха, размещенное между первым впускным/выпускным отверстием (I1) для воздуха, соединенным со вторым объемом (V2), и вторым впускным/выпускным отверстием (I2) для воздуха, предназначенным для соединения с первым объемом (V1); второе средство (MT2) переноса воздуха, размещенное между третьим впускным/выпускным отверстием (I3) для воздуха, соединенным с третьим объемом (V3), и четвертым впускным/выпускным отверстием (I4) для воздуха, предназначенным для соединения с первым объемом (V1), а также блок (UC) управления и обработки предназначен, чтобы применять режим работы упомянутой системы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Система (2) управления температурой, выполненная с возможностью применения для электрического кожуха, упомянутый электрический кожух ограничивает первый объем (V1), который является замкнутым относительно наружной стороны, упомянутая система, отличающаяся тем, что она содержит

первую камеру (20), ограничивающую замкнутый второй объем (V2), и резервуар (21), размещенный в упомянутой первой камере (20) и ограничивающий замкнутый третий объем (V3) внутри упомянутой первой камеры, отдельный от второго объема (V2),

первое средство (MT1) переноса воздуха, размещенное между первым впускным/выпускным отверстием (I1) для воздуха, соединенным со вторым объемом (V2), и вторым впускным/выпускным отверстием (I2) для воздуха, предназначенным для соединения с первым объемом (V1),

второе средство (MT2) переноса воздуха, размещенное между третьим впускным/выпускным отверстием (I3) для воздуха, соединенным с третьим объемом (V3), и четвертым впускным/выпускным отверстием (I4) для воздуха, предназначенным для соединения с первым объемом (V1),

блок (UC) управления и обработки, содержащий первый командный вывод, соединенный с упомянутым первым средством переноса воздуха, второй командный вывод, соединенный с упомянутым вторым средством переноса воздуха, и средство для определения режима работы упомянутой системы, упомянутый режим работы выбирается, по меньшей мере, среди

первого режима работы (MOD1), в котором блок (UC) управления и обработки управляет первым средством переноса воздуха для формирования первого потока воздуха из второго объема (V2) в упомянутый первый объем (V1) и вторым средством переноса воздуха для формирования второго потока воздуха из первого объема (V1) в упомянутый третий объем (V3),

второго режима работы (MOD2), в котором блок управления и обработки управляет первым средством переноса воздуха для формирования первого потока воздуха из первого объема (V1) в упомянутый второй объем (V2) и вторым средством переноса воздуха для формирования второго потока воздуха из упомянутого третьего объема (V3) в упомянутый первый объем (V1).

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит третий режим работы (MOD3), в котором блок (UC) управления и обработки управляет первым средством переноса воздуха и вторым средством переноса воздуха для блокирования любого потока воздуха соответственно между первым объемом и вторым объемом и между первым объемом и третьим объемом.

3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит средство для определения первого периода активации первого средства (MT1) для переноса воздуха и второго средства (MT2) для переноса воздуха и второго периода активации первого средства (MT1) для переноса воздуха и второго средства (MT2) для переноса воздуха.

4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что первый период активации определяется по первому временному интервалу, обозначенному Dtc и определенному следующим соотношением:

Dtc=tc_max–tc_min,

в котором tc_min соответствует первому моменту времени, соответствующему температуре (T_max–e_c),

tc_max соответствует второму моменту времени, соответствующему температуре (T_max–e_c),

T_max соответствует максимальному значению температуры, которой подвергается система в течение заданного периода, а e_c соответствует первой разнице температур.

5. Система по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что второй период активации определяется по второму временному интервалу, обозначенному Dtf и определенному следующим соотношением:

Dtf=tf_max–tf_min,

в котором tf_min соответствует первому моменту времени, соответствующему температуре (T_min+e_f),

tf_max соответствует второму моменту времени, соответствующему температуре (T_min+e_f),

T_min соответствует минимальному значению температуры, которой подвергается система в течение упомянутого заданного периода, а e_f соответствует второй разнице температур.

6. Система по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что она содержит датчик (TEMP) температуры, сконфигурированный с возможностью предоставления минимального значения температуры и максимального значения температуры.

7. Система по любому из пп. 4–6, отличающаяся тем, что она содержит средство для соединения с сервером метеорологических данных и средство для опроса упомянутого сервера для получения упомянутого минимального значения температуры и упомянутого максимального значения температуры, и кривой хода температуры.

8. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит датчик (TEMP) температуры, предназначенный для размещения в первом объеме, и блок (UC) управления и обработки содержит вход, связанный с упомянутым датчиком температуры, и упомянутое средство для определения режима работы конфигурируется, чтобы основываться на данных измерения температуры, предоставляемых упомянутым датчиком.

9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что упомянутое средство для определения режима работы содержит средство для сравнения каждых данных температуры, предоставляемых упомянутым датчиком (TEMP) температуры по меньшей мере с одним пороговым значением.

10. Система по п. 8 или 9, отличающаяся тем, что упомянутое средство для определения режима работы содержит средство для вычисления температуры точки росы, и она содержит средство для сравнения каждых данных температуры, предоставленных упомянутым датчиком (TEMP) температуры, с упомянутой температурой точки росы.

11. Система по одному из пп. 1–10, отличающаяся тем, что первое средство (MT1) переноса воздуха содержит первый вентилятор (VENT1), управляемый посредством блока управления и обработки.

12. Система по одному из пп. 1–11, отличающаяся тем, что первое средство (MT1) переноса воздуха содержит средство для блокировки первого впускного/выпускного отверстия для воздуха и/или второго впускного/выпускного отверстия для воздуха, управляемое посредством блока управления и обработки.

13. Система по одному из пп. 1–12, отличающаяся тем, что второе средство (MT2) переноса воздуха содержит второй вентилятор (VENT2), управляемый посредством блока управления и обработки.

14. Система по одному из пп. 1–13, отличающаяся тем, что второе средство (MT2) переноса воздуха содержит средство для блокировки третьего впускного/выпускного отверстия для воздуха и/или четвертого впускного/выпускного отверстия для воздуха, управляемое посредством блока управления и обработки.

15. Система по любому из пп. 1–10, отличающаяся тем, что первое средство (MT1) переноса воздуха и второе средство (MT2) переноса воздуха содержит пластину (23), которая вращается вокруг оси, упомянутая пластина удерживает единственный вентилятор (VENT) и отверстие (O), которые являются диаметрально противоположными и управляются посредством блока (UC) управления и обработки для вращения вокруг своей оси между по меньшей мере двумя позициями, первой угловой позицией, в которой ее вентилятор (VENT) позиционируется между первым впускным/выпускным отверстием (I1) для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием (I2) для воздуха, а ее отверстие (O) позиционируется между третьим впускным/выпускным отверстием (I3) и четвертым впускным/выпускным отверстием (I4) для воздуха, и второй угловой позицией, в которой ее вентилятор (VENT) позиционируется между третьим впускным/выпускным отверстием (I3) для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием (I4) для воздуха, а ее отверстие (O) позиционируется между первым впускным/выпускным отверстием (I1) для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием (I2) для воздуха.

16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что первая угловая позиция и вторая угловая позиция получаются посредством поворота пластины (23) на 180°.

17. Система по п. 15 или 16, отличающаяся тем, что пластина (23) конфигурируется с возможностью принимать по меньшей мере одну третью угловую позицию, сдвинутую на 90° относительно первой угловой позиции, упомянутая третья угловая позиция соответствует режиму работы, в котором пластина (23) вставляется между первым впускным/выпускным отверстием (I1) для воздуха и вторым впускным/выпускным отверстием (I2) для воздуха, чтобы блокировать их связывание, и пластина (23) вставляется между третьим впускным/выпускным отверстием (I3) для воздуха и четвертым впускным/выпускным отверстием (I4) для воздуха, чтобы блокировать их связывание.

18. Система по одному из пп. 1–17, отличающаяся тем, что резервуар (21) производится из растягиваемого материала.

19. Электрическая установка, содержащая электрический кожух, который содержит нижнюю стенку (10), верхнюю стенку (11) и по меньшей мере одну боковую стенку (12), с тем, чтобы ограничивать замкнутый первый объем (V1), отличающаяся тем, что установка содержит систему (2) по любому из пп. 1–18, которая устанавливается на одну из ее стенок, второе впускное/выпускное отверстие (I2) для воздуха и четвертое впускное/выпускное отверстие (I4) для воздуха системы соединяются с упомянутым первым объемом (V1).

20. Способ управления температурой в электрической установке по п. 19, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы:

выбор режима работы системы,

применение упомянутого выбранного режима работы посредством управления первым средством (MT1) переноса воздуха и вторым средством (MT2) переноса воздуха.