电气外壳用于保护电气设备免受不利的环境影响，例如灰尘、其他微粒、湿气或可能损坏组件的化学品。此外，通过将电气设备安置在安全的外壳或盒子内，可以保护人员免受电击、电弧闪光和烧伤等电气危害。然而，电气设备会产生热量作为其运行的副产品。当机柜内电气设备的热负荷超过自然对流散热量时，机柜内的温度就会升高。由于电气设备的性能和寿命会随着温度升高而降低，因此必须去除这些过多的热量，以将温度保持在可接受的工作范围内。

当对流冷却无法成功调节封闭环境中的温度时，冷却装置可以保持封闭电气元件的使用寿命和性能。冷却装置提供闭环冷却，使用制冷循环将热量转移到密封外壳的外部，同时保持外壳与周围环境的机械隔离。过多的湿气凝结在蒸发器上，位于闭环的外壳侧，可以有效地去除蒸发器，以保持湿度水平降低和电气元件干燥。这些功能通常提供很大的价值；但是，太多的东西会降低这些装置的功效并实际上损坏组件。

何时为电气外壳使用冷却装置

许多通常安装在电气外壳内的组件都会产生热量：变频驱动器 (VFD)、伺服驱动器、可编程逻辑控制器 (PLC)、入门套件、电源、逆变器、继电器、接线端子、指示灯、变压器等。其中许多设备的额定工作温度为 60°C (140°F)；然而，二极管整流器和晶体管逆变器等发热半导体器件会产生大量热量，这些热量会辐射到相邻的电路。为了控制此温度，使用散热器进行散热，并且需要较低的工作环境温度额定值才能使散热器的对流有效。因此，VFD 的常见额定值在 40°C (104°F) 时明显较低。

当存在不利的高温环境条件时，仅靠对流——无论是通过外壳通风和表面积散热的被动方式，还是通过使用风扇强制散热——都无法充分维持可接受的工作温度。换句话说，如果箱外的温度超过箱内的目标温度，对流冷却将不起作用。在这些情况下，必须使用主动冷却。机柜空调或“冷却装置”通常用于此目的。

确定最佳设定点的因素

外壳冷却装置旨在使电气设备保持在可接受的工作环境中，但这种环境与人们希望体验的 72°F (22.2°C) 舒适空间不同。相反，较高的工作环境温度是可接受的，并且在大多数情况下是电气设备所期望的。

如前所述，大多数电气设备可接受的工作环境温度超过 40°C (104°F)，过度冷却会导致一些缺陷。能源消耗和效率是运营经理持续关注的问题，机柜冷却装置不应免于在这些领域进行审查，因为基于压缩机的制冷技术会消耗大量电力。过度冷却会导致能源浪费、成本增加以及冷却装置本身不必要的磨损。此外，不必要的运行时间使更多的空气循环通过冷却装置，导致更换过滤器、冲洗冷凝器和清洁组件的维护需求增加。在空气污染物多尘、肮脏的环境中尤其如此。即使是采用免维护、无过滤器设计的高效装置，如百能堡 DTS 系列侧装式冷却装置，也不易因灰尘堆积而堵塞，如果温度设置得太低，可能会随着时间的推移而受到影响。热能也是制冷机组制冷循环发挥最佳性能的必要组成部分。

蒸发器是热交换器，负责将机柜空气的热能传递到制冷回路，然后在冷凝器处排放到周围环境。这种热能传递随着蒸发器表面温度与外壳内空气温度之间温差的增加而增加。换句话说，当封闭空气温度较低时，制冷回路以较低效率的方式运行。蒸发器是热交换器，负责将机柜空气的热能传递到制冷回路，然后在冷凝器处排放到周围环境。这种热能传递随着蒸发器表面温度与外壳内空气温度之间温差的增加而增加。换句话说，当封闭空气温度较低时，制冷回路以较低效率的方式运行。蒸发器是热交换器，负责将机柜空气的热能传递到制冷回路，然后在冷凝器处排放到周围环境。这种热能传递随着蒸发器表面温度与外壳内空气温度之间温差的增加而增加。换句话说，当封闭空气温度较低时，制冷回路以较低效率的方式运行。

冷凝 - 一直是电气设备关注的问题，因为湿气会导致腐蚀、降低电阻率并增加短路、设备故障、火花和火灾的风险 - 在温度低于露点的表面形成。蒸发器的温度低于露点是很常见的，而百能堡冷却装置有助于管理通过收集和排水或燃烧在蒸发器上形成的冷凝水。当外壳内的空气温度低于露点时会出现问题，导致电气元件本身形成冷凝。随着冷却装置的温度设定点降低，或露点温度因相对湿度的增加而升高，冷凝问题的风险也会增加。

另一个性能风险涉及蒸发器上冷凝的形成，以及由于设定点太低，缺乏足够的热能传递到制冷循环。由于蒸发器本身会变得很冷，缺乏热能传递会导致蒸发器上形成的冷凝水变成冰。由于冰会损害蒸发器交换热量的能力，问题会级联并形成更多的冰，最终导致制冷循环完全崩溃。如果发生这种情况，热量不会从机柜中移除，并且冷却单元的控制器检测到的高温会发出信号，要求制冷剂压缩机进行额外的工作。这反过来又支持冰的持续形成，并导致复杂的负面情况。

热点故障排除

机柜冷却装置需要注意的一个重要性能特征是设定点滞后（或死区）。制造商可以将控制器设定点设计在死区的低点、高点或中点。百能堡使用具有 4°C 滞后 (+2°C / -2°C) 和出厂默认设置 95°F (35°C) 的中点技术。这意味着制冷循环将在 98.6°F (37°C) 时开启，然后在 91.4°F (33°C) 时关闭。此默认设置适用于大多数应用程序；但是，用户可以更改设置点以适应特定情况和要求。

冷却单元识别的控制温度是气流通过外壳后返回到冷却单元的温度。这不是外壳内的温度。重要的是要注意外壳内部的温度是不均匀的；因为热量是由位于整个外壳特定位置的组件产生的。由于电气元件本身会阻碍气流，因此完全有可能出现热点，应该引起注意。热点可能由组件布局低效、空气流通不良或无效或两者兼而有之。当 VFD 等关键部件因过热而出现问题时，第一反应可能是调低外壳上冷却装置的恒温器。虽然诱人，这可能不是最理想的纠正措施，实际上可能会导致更具破坏性的情况，因为问题的根本原因可能没有得到解决。热成像可以帮助识别热点，首选的纠正措施是将关键组件重新定位到空气循环得到改善的区域，或者在机柜内战略性地放置循环风扇以缓解热点。

冷却装置提供有效、高效的温度调节

总之，正确设置冷却装置为电气外壳的主动冷却提供了一种极好的方法，以防止电气设备暴露在超出其可接受的工作极限的温度下。大多数电气设备可接受的工作温度为 40°C (104°F) 或更高，过度冷却会浪费能源，不必要地增加成本，增加维护负担，并且实际上可能构成操作威胁。通常，电气外壳冷却装置的最佳温度设定点约为 95°F (35°C)，但必须了解冷却装置的滞后功能才能实现冷却装置气流的实际目标温度，因为这可能不是设定点温度。