Одинарная или двойная стенка? Солнечная нагрузка на уличный шкаф

Температуру внутри уличного шкафа в большинстве проектов определяет не та электроника, на которую думают. Тепло, которое стальная обшивка набирает под прямым летним солнцем, может в несколько раз превышать то, что выделяет стоящий внутри коммутатор. Выбор между одинарной и двойной стенкой — это ровно выбор того, как вы примете эту нагрузку.

Три отдельные тепловые нагрузки

Уличный шкаф нагревается одновременно из трёх источников:

• Внутреннее тепловыделение: тепло оборудования внутри. Известно в ваттах и поддаётся расчёту.
• Температура окружающей среды: если снаружи 40 °C, шкаф выйдет на 40 °C, ничего не делая.
• Солнечная нагрузка: излучение, падающее на поверхность и нагревающее сталь. Зависит от ориентации, сезона, цвета и затенения — и обычно это самая крупная статья.

Против первых двух помогает охлаждение. Против третьей помогает не впустить тепло в шкаф вообще. Этим и занята двойная стенка.

Как работает двойная стенка

У шкафа с двойной стенкой снаружи корпуса есть вторая стальная обшивка, а между ними — воздушный зазор. Работает это так:

1. Солнце падает на внешнюю обшивку и нагревает её.
2. Обшивка нагревает воздух в зазоре между обшивками.
3. Нагретый воздух поднимается и уходит сверху, а снизу подсасывается более холодный — возникает эффект дымохода.
4. Большая часть тепла уносится этим потоком; до внутренней обшивки доходит заметно меньше.

Ценность этой схемы в трёх свойствах:

• Она не потребляет энергии. Ни вентилятора, ни компрессора, нечему выходить из строя.
• Она не снижает степень защиты. Воздушный зазор находится снаружи внутреннего корпуса; тот остаётся герметичным и сохраняет свой IP.
• Она не требует обслуживания. Нет фильтра для замены и лопастей для чистки.

Когда хватает одинарной стенки?

Двойная стенка нужна не всегда, а там, где не нужна, это деньги впустую. Одинарная стенка — верный выбор, когда:

• Шкаф в тени. На северной стороне здания, под свесом кровли, в крытой парковке или под навесом солнечной нагрузки попросту нет.
• Климат мягкий. Там, где летние пики невысоки, разницы не чувствуется.
• Тепловыделение невелико. Модем, небольшой коммутатор и патч-панель — несколько десятков ватт в сумме — работают в одностенном корпусе без проблем.
• Шкаф и так охлаждается. Если ставится кондиционер, солнечная нагрузка просто добавляется к его мощности; в иных проектах более крупный аппарат обходится дешевле второй обшивки. Это вопрос арифметики.

Когда двойная стенка становится обязательной?

• Прямое солнце и жаркий климат. Обочина, открытая местность, кровля.
• Внутри оборудование, чувствительное к температуре. Аккумуляторные батареи — самый очевидный случай: нагрев напрямую сокращает срок их службы.
• Кондиционирование невозможно. Нет энергетического бюджета или затруднён доступ для обслуживания — остаётся только пассивное решение.
• Шкаф обязан оставаться герметичным. Если пыль исключает вентиляторы (см. нашу статью об IP), пассивное снятие солнечной нагрузки становится обязательным.

Цвет и крыша тоже считаются

Двойная стенка работает не в одиночку; две детали заметно усиливают её эффект:

• Светлый цвет. Светлые тона вроде RAL 7035 отражают большую долю приходящего излучения, чем тёмные поверхности. Тёмный уличный шкаф — не эстетическое предпочтение, а тепловая плата.
• Свисающая крыша. Кровельная панель с выносом и отводит дождь от дверного зазора, и затеняет лицевую сторону в полдень.

Нержавейка — отдельная ось

Одинарная или двойная стенка — вопрос тепла; оцинковка или нержавейка — вопрос коррозии. Они независимы и выбираются вместе. Семьдесят пять корпусов нашего уличного семейства выполнены из нержавеющей стали марки 304, и они также выпускаются с одинарной и двойной стенкой — на побережье двустенный нержавеющий корпус является обычным выбором, поскольку решает обе задачи сразу.

Как различить их в каталоге

Суффикс 2X в артикуле означает двойную стенку, SS304 — нержавеющий корпус. Так, HC-7U450-SS304 — одностенное нержавеющее исполнение, а HC-7U4502X-SS304 — двустенное того же размера. В списке товаров ниже эти пары стоят рядом.

Таблица решения

Что дальше

Двойная стенка срезает солнечную нагрузку, но не отводит тепло, выделяемое оборудованием внутри. Для этого нужно активное решение, а варианты сильно различаются по стоимости и обслуживанию — выбор между вентилятором, теплообменником и кондиционером разобран в статье этого справочника о тепловом режиме.