Fig.1 : แผนภาพสำหรับการเลือกใช้ DINDAN™ Cooling Unit
**กำหนดตำแหน่งจุดตัดในแผนภาพจากค่าปริมาตรของตู้คอนโทรลและค่าของอุณหภูมิโดยเฉลี่ย , ให้นำค่าการใช้งานพัดลมเข้ามาบวกเพิ่มด้วยในกรณีที่มีใช้พัดลม

1. แผนภาพการเลือกใช้งาน Cooling Unit

ในการตัดสินใจเลือกขนาดของ Cooling Unit เพื่อใช้ในการระบายความร้อนให้กับตู้คอนโทรลสามารถพิจารณาเลือกขนาดของ Cooling Unit ได้จาก 2 ปัจจัย

- พื้นที่ภายในตู้คอนโทรลโดยคำนวนค่าออกมาเป็นตารางเมตร โดยใช้สูตร 2 (กว้าง x ลึก) + 2 (กว้าง x สูง) + 2 (สูง x ลึก)

- ค่าของอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างอุณหภูมิเฉลี่ยภายในตู้คอนโทรลขณะใช้งานเครื่องจักร กับอุณหภูมิภายนอก

เมื่อได้ค่าปริมาตรของตู้คอนโทรลและอุณหภูมิเฉลี่ยแล้วให้นำค่าทั้ง 2 มาพิจารณา ร่วมกับกราฟใน ภาพประกอบ 1.2 เพื่อดูขนาดของ Cooling Unit ที่เหมาะสม

ในกรณีที่มีการใช้พัดลมในการระบายความร้อนนั้นจะต้องนำค่าการใช้งานพัดลมตามภาพประกอบ 1.1 มาพิจารณาร่วมกับกราฟใน ภาพประกอบ 1.2 ด้วย

เมื่อได้ขนาด Cooling Unit ที่เหมาะสมแล้ว หลังการติดตั้ง Cooling Unit ควรจะปิดตู้คอนโทรลให้สนิท เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในตู้ , ป้องกันลมเย็นรั่วไหลออกสู่ด้านนอกและป้องกันไม่ให้ฝุ่นละอองเข้าไปภายในตู้คอนโทรล

ส่วนในกรณีที่มีการใช้งานพัดลมระบายความร้อนหลังการติดตั้ง Cooling Unit ให้ถอดพัดลมออกแล้วปิดช่องพัดลมให้สนิท

2. ลักษณะของการกระจายความร้อน

โดยปกติแล้วความร้อนภายในตู้คอนโทรลนั้นมีสาเหตุมาจากการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ภายในตู้ซึ่งความร้อนในส่วนนี้ถ้าไม่ได้รับการระบายออก อุณหภูมิภายในตู้คอนโทรล จะเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ และเมื่ออุณหภูมิภายในตู้คอนโทรลสูงมากกว่าอุณหภูมิภายนอกโดยธรรมชาติ ความร้อนภายในตู้คอนโทรลก็จะถ่ายเทพลังงานความร้อนส่วนหนึ่งออกสู่ภายนอก ผ่านผนังตู้คอนโทรล

ภาพประกอบ 2.1 เมื่อ Inverter ขนาดใหญ่ทำงานจะส่งผลให้ตัว Inverter แผ่ความร้อนออกมามากถึง 50°c และ Inverter ขนาดเล็ก แผ่ความร้อนออกมา 40°c ซึ่งความร้อนนี้ถูกถ่ายโอนออกสู่ภายนอก ส่งผลให้อุณหภูมิรอบข้างเพิ่มสูงขึ้นจากปกติ

Fig. 2.1 : แสดงการถ่ายโอนความร้อน ก่อนการติดตั้ง cooling unit

ในทางกลับกันถ้าอุณหภูมิรอบข้างของตู้คอนโทรลสูงกว่าอุณหภูมิภายในตู้คอนโทรล ความร้อนจากภายนอกก็จะถ่ายโอนเข้ามาภายในตู้คอนโทรลส่งผลให้อุณหภูมิภายใน ตู้คอนโทรลสูงขึ้น 

ยกตัวอย่าง เช่น กรณีที่ด้านหลังของตู้คอนโทรลอยู่ใกล้กับเตาหลอมที่มีความร้อนสูง ส่งผลให้ด้านหลังของตู้คอนโทรลมีอุณหภูมิสูงถึง 50°c

ภาพประกอบ 2.2 ความร้อนส่วนนั้นจะถ่ายโอนเข้ามาในตู้คอนโทรล ผ่านผนังด้านหลังตู้คอนโทรลทำให้อุณหภูมิภายในตู้สูงขึ้น ในขณะที่ผนังด้านอื่นของตู้คอนโทรลยังคงถ่ายโอนความร้อนออก

Fig. 2.2 : แสดงการถ่ายโอนความร้อน ก่อนการติดตั้ง
Cooling Unit โดยมีเตาหลอมเป็นองค์ประกอบ

ปัญหาเรื่องความร้อนนี้ โดยเมื่อเราติดตั้ง Cooling Unit แล้วความร้อนภายในตู้คอนโทรลจะลดลงต่ำกว่า อุณหภูมิภายนอก ซึ่งจะส่งผลในทางกลับกัน ความร้อนจากภายนอกจะถ่ายโอนเข้ามาในตู้คอนโทรล

ภาพประกอบ 2.3 Cooling Unit จะส่งลมเย็นออกมาที่ 20°c ส่งผลให้อุณหภูม ที่ผนังตู้ในแต่ละด้าน ลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิภายนอก ขณะที่อุณหภูมิจาก Inverter จะลดลงมาอยู่ที่ประมาณ 30-35°c

Fig. 2.3 : แสดงการถ่ายโอนความร้อน หลังการติดตั้ง Cooling Unit

3. การเลือกใช้ Cooling Unit สำหรับผู้ออกแบบตู้คอนโทรล

ในการเลือกขนาดของ Cooling Unit ให้เหมาะสมกับขนาดของอุปกรณ์และขนาดของตู้คอนโทรลนั้นกรณีที่ไม่สามารถระบุค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิภายในตู้คอนโทรลขณะที่มีการใช้งานเครื่องจักรได้ให้พิจารณาเลือกขนาด Cooling Unit จาก 2 ปัจจัย ดังนี้

3.1 พิจารณาจากความร้อนของอุปกรณ์แต่ละตัวภายในตู้คอนโทรล โดยการเพิ่มค่า 3-5% จากขนาดกำลังของอุปกรณ์แต่ละตัว เช่น

- เพาเวอร์ ซัพพลาย, อินเวอร์เตอร์, หม้อแปลง, พีแอลซี, มอนิเตอร์, เซอร์โว, เอสซีอาร์ 

3.2 พิจารณาความร้อนที่แผ่กระจายเข้ามาในตู้คอนโทรล โดยใช้สูตร
Heat = H x A x dt

Heat = H x A x dt
H คือ ค่าสัมประสิทธิ์ของตู้ที่ทำด้วยเหล็กเท่ากับ 5W/m2.k
A คือ ขนาดพื้นที่ของตู้คอนโทรลเท่ากับ m2 ซึ่งได้มาจากสูตร
(กว้างxลึกx2) + (กว้างxสูงx2) + (สูงxลึกx2)
dt คือ ค่าความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิภายในตู้คอนโทรล และอุณหภูมิรอบข้าง หน่วยเป็นองศาเซลเซียส

4. สภาวะที่เหมาะสมในการใช้งาน

ในการใช้งาน Cooling Unit ควรรักษาระดับของอุณหภูมิภายในตู้คอนโทรล ให้อยู่ระหว่าง 28-32°c ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมต่ออุปกรณ์ภายในตู้คอนโทรล เนื่องจากถ้าภายในตู้คอนโทรลมีอุณหภูมิสูงกว่า 32°c จะส่งผลให้อุปกรณ์ภายในตู้มีอายุการใช้งานที่สั้นลด ส่วนถ้าภายในตู้คอนโทรลมีอุณหภูมิต่ำกว่า 28°c จะส่งผลในเรื่องของความชื้นและอาจจะทำให้เกิดหยดน้ำที่ผนังตู้คอนโทรลได้ ในกรณีที่อุณหภูมิภายนอก กับอุณหภูมิภายในตู้แตกต่างกันเกิน 10°c

Fig. 4.1 :เป็นผลการเก็บข้อมูลการใช้งาน DINDAN™ Cooling Unit ขนาด 600 วัตต์ กับตู้คอนโทรล ขนาด 2.4 ตารางเมตร ซึ่งระดับของอุณหภูมิรอบข้างจะอยู่ที่ 38°c โดยก่อนการติดตั้ง Cooling Unit อุณหภูมิภายในตู้คอนโทรลจะอยู่ที่ 45°c (เส้นสีฟ้าฝั่งซ้ายของเส้นปะ) ถือว่าเป็นระดับอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูง ซึ่งหลังจากติดตั้ง Cooling Unit แล้วอุณหภูมิภายในตู้คอนโทรลลดลงมาอยู่ที่ 31°c (เส้นสีฟ้าฝั่งขวาของเส้นปะ) ถือว่าอยู่ในช่วงระดับอุณหภูมิที่เหมาะสม