DIN EN 62194-2006 Method of evaluating the thermal performance of enclosures (IEC 62194 2005) German version EN 62194 2005《外壳热性能的评定方法(IEC 62194-2005)》.pdf

1、Mai 2006DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 31.240

2、!,jA#“9713000www.din.deDDIN EN 62194Verfahren zur Bewertung der Wrmeleistung von Gehusen(IEC 62194:2005);Deutsche Fassung EN 62194:2005Method of evaluating the thermal performance of enclosures (IEC 62194:2005);German version EN 62194:2005Mthode dvaluation de la performance thermique des enveloppes

3、(CEI 62194:2005);Version allemande EN 62194:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 32 SeitenDIN EN 62194:2006-05 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2005-09-01 angenommene EN 62194 gilt als DIN-Norm ab 2006-05-01. Nationales Vorwort Vorausge

4、gangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62194:2002-01. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 662 Bauweisen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (http:/www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 48D Mechanical structures

5、for electronic equipment“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird ents

6、prechend der Entscheidung des Komitees die Publi-kation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle,

7、ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsp

8、rechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN

9、 STANDARD NORME EUROPENNE EN 62194 Oktober 2005 ICS 31.240 Deutsche Fassung Verfahren zur Bewertung der Wrmeleistung von Gehusen (IEC 62194:2005) Method of evaluating the thermal performance of enclosures (IEC 62194:2005) Mthode dvaluation de la performance thermique des enveloppes (CEI 62194:2005)

10、Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2005-09-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem let

11、zten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sp

12、rache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnem

13、ark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich

14、und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2005 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in we

15、lchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62194:2005 DEN 62194:2005 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 48D/324/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62194, ausgearbeitet von dem SC 48D Mechanical structures for electronic equipment“ des IEC TC 48 Electromechan

16、ical components and mechanical structures for electronic equipment“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2005-09-01 als EN 62194 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer ide

17、ntischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2006-06-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2008-09-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC

18、62194:2005 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60297-2 ANMERKUNG Harmonisiert als HD 493.2 S1:1988 (nicht modifiziert). IEC 6072

19、1 (alle Teile) ANMERKUNG Harmonisiert in der Reihe EN 60721 (nicht modifiziert). IEC 60917-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60917-2:1994 (nicht modifiziert). IEC 61587-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61587-1:1999 (nicht modifiziert). IEC 61969-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61969-1:2000 (nicht modif

20、iziert). IEC 61969-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61969-2:2000 (nicht modifiziert). IEC 61969-3 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61969-3:2001 (nicht modifiziert). EN 62194:2005 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Einfhrung 4 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe, Symbole und Abkrzungen6 3.

21、1 Begriffe der Gehuseausfhrungen.6 3.2 Symbole und Abkrzungen6 4 Flussdiagramm zur Bestimmung des Absorptionsfaktors8 5 Bewertung der Verlustleistung .9 6 Umweltbedingungen 9 6.1 Auenaufstellung .9 6.2 Innenaufstellung.10 7 Bestimmung des Schrankabsorptionsfaktors.10 7.1 Messaufbau10 7.2 Berechnung1

22、2 8 Ergebnisse und Darstellung.12 8.1 Vergleich der verschiedenen Gehuseausfhrungen12 8.2 Wrmebertragung durch Wnde13 8.3 Luftstrom zwischen den Wnden.13 8.4 Ergebnisse fr die einwandigen Gehuse .15 8.5 Ergebnisse fr die doppelwandigen Gehuse (einfaches Verfahren) .16 Anhang A (normativ) Wrmedurchga

23、ngszahl .18 Anhang B (informativ) Geometrische Beziehungen fr Solarstrahlung .19 Anhang C (informativ) Beispiel fr die Berechnung eines einwandigen und doppelwandigen Gehuses.21 C.1 Beispiel fr die Berechnung eines einwandigen Gehuses.21 C.2 Beispiel fr die Berechnung eines doppelwandigen Gehuses (e

24、infaches Verfahren).21 Anhang D (informativ) Nherungsverfahren fr genauere Ergebnisse beim doppelwandigen Gehuse.23 D.1 Nherungsverfahren fr genauere Ergebnisse beim doppelwandigen Gehuse23 D.2 Beispiel fr die Berechnung eines doppelwandigen Gehuses (Nherungsverfahren) 26 Literaturhinweise 29 Anhang

25、 ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen30 Bild 1 Gehuseausfhrungen6 Bild 2 Flussdiagramm zur Bestimmung des Absorptionsfaktors.8 Bild 3 Vorbereitung zur Messung des Schrankabsorptionsfaktors11 Bild 4 Wrmebertragung dur

26、ch Wnde.13 Bild 5 Luftstrom zwischen den Wnden 15 EN 62194:2005 4 SeiteBild B.1 Geometrische Beziehung fr Solarstrahlung 19 Bild D.1 Klimatisierungsmodell fr ein doppelwandiges Gehuse . 23 Bild D.2 Nherungsverfahren fr doppelwandige Gehuse .25 Tabelle 1 Konvektions-Wrmebergangszahlen 10 Tabelle 2 Pa

27、rameter fr die Berechnung eines einwandigen Gehuses . 16 Tabelle 3 Parameter fr die Berechnung eines doppelwandigen Gehuses (einfaches Verfahren) . 17 Tabelle C.1 Vorgegebene Parameter fr die Berechnung eines einwandigen Gehuses. 21 Tabelle C.2 Vorgegebene Parameter fr die Berechnung eines doppelwan

28、digen Gehuses (einfaches Verfahren) 22 Tabelle D.1 Vorgegebene Parameter fr die Berechnung des doppelwandigen Gehuses 27 Tabelle D.2 Anfangswerte fr die Iteration . 27 Tabelle D.3 Ergebnisse nach dem ersten Iterationsblock 27 Tabelle D.4 Ergebnisse nach dem zweiten Iterationsblock 28 Einfhrung Beim

29、Aufstellen von Gehusen mit elektronischen Bauelementen spielen die klimatischen Bedingungen eine sehr groe Rolle, da die Funktion der Elektronik von der Umgebungstemperatur abhngig ist. Infolge von Verlustleistung und Solarstrahlung knnen die Gehuse sehr hei werden. Da die Wrmebertragung ber die Geh

30、useoberflche oft nicht ausreichend ist, ist ein Klimagert erforderlich, um die zulssigen Bedingungen im Schrankinneren zu erhalten. Bei der Auslegung des Gehuses wurden die Auswirkungen der Solarstrahlung entweder mittels der Solarkonstanten geschtzt oder es wurde ein fester Wert fr die Verlustleist

31、ung hinzugefgt. Eine genauere Betrachtung der Strahlung ermglicht ein genaueres und kosten-gnstigeres Verfahren zur Bestimmung der Wrmelasten in Gehusen. Es gibt Normen, die die Umgebungsbedingungen definieren: fr Auengehuse IEC 61969-3 und EN 300 019 und fr Innengehuse IEC 60721, EN 300 019 und IEC

32、 61587-1. IEC 61969-1 und IEC 61969-2 beziehen sich auf die Abmessungen fr Auengehuse und IEC 60297-2, EN 300 119 und IEC 60917-2 fr Innengehuse. Auf Verlangen von Anwendern und Herstellern musste eine einheitliche Wrmemanagement-Eigenschaft von Leergehusen entwickelt werden. Diese Norm legt ein Ver

33、fahren zur Bewertung der Wrmeleistung in Gehusen fest. EN 62194:2005 5 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm beschreibt ein Verfahren zur Bewertung der Wrmeleistung in leeren Innengehusen gem IEC 60917 und IEC 60297 bzw. in Auengehusen gem IEC 61969. Diese Norm enthlt wichtige Kriterien zur

34、Bestimmung des Schrankabsorptionsfaktors in Abhngigkeit von den folgenden Parametern: Gehuseausfhrung; innere Verlustleistung; Solarstrahlung. Dieser Schrankabsorptionsfaktor stellt eine gemeinsame Basis fr den Vergleich und die Auswahl von Schrnken dar, die nach dieser Norm gefertigt wurden. 2 Norm

35、ative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60

36、297 (alle Teile), Dimensions of mechanical structures of the 482,5 mm (19 in) series IEC 60721-2-4, Classification of environmental conditions Part 2-4: Environmental conditions appearing in nature Solar radiation and temperature IEC 60917 (alle Teile), Modular order for the development of mechanica

37、l structures for electronic equipment practices IEC 61969 (alle Teile), Mechanical structures for electronic equipment Outdoor enclosures EN 62194:2005 6 3 Begriffe, Symbole und Abkrzungen 3.1 Begriffe der Gehuseausfhrungen Die Gehuseausfhrung wirkt sich auf den Wrmefluss aus. In Bild 1 werden folge

38、nde Gehuseaus-fhrungen beschrieben: A Einwandiges Gehuse B Doppelwandiges Gehuse (mit Dmmung/ohne Dmmung/mit oder ohne Luftstrom) C Einwandiges Gehuse und Sonnenblende D Doppelwandiges Gehuse mit Sonnenblende (mit Dmmung/ohne Dmmung/mit oder ohne Luftstrom) Bild 1 Gehuseausfhrungen 3.2 Symbole und A

39、bkrzungen A Gehuseoberflche ohne Boden in Quadratmetern (m) A Absorptionsgrad des Materials EA Schrankabsorptionsfaktor AWQuerschnitt der Doppelwand in Quadratmetern (m2) awAzimutwinkel der Wand a0Azimutwinkel der Sonne cFKorrekturfaktor fr die Berechnung der doppelwandigen Ausfhrung (einfaches Verf

40、ahren) cp,airspezifische Wrmekapazitt der Luft in Joule pro Kilogramm und pro Kelvin (J/(kg K) h Hhenwinkel der Sonne k Wrmedurchgangszahl in Watt pro Quadratmeter und pro Kelvin (W/(m2 K) P Verlustleistung in Watt (W) TrQti,maxmaximal zulssige Temperatur im Gehuseinneren in Grad Celsius (C). 6.1.2

41、Solarstrahlung Die Solarstrahlung sqb) Messung der Globalstrahlung am Standort. Diese Strahlung ist auf die einzelnen Gehuseflchen umzu-rechnen. Dies kann anhand von geometrischen Beziehungen (siehe Anhang B) mit Hilfe von Gleichung (B.2) berechnet werden; c) Benutzung von meteorologischen Tabellen.

42、 Die senkrecht auf die Gehuseflchen auftreffende Strahlung ist zu bestimmen. Es ist anzugeben, mit welchem Verfahren die Solarstrahlung bestimmt wurde. 6.1.3 Wind Die vorhandene Windgeschwindigkeit sowie die Temperatur der Umgebungsluft beeinflussen die Wrmebertragung der Gehuseflchen an die Umgebun

43、gsluft. Wird keine allgemeine Gleichung zur Bestim-mung der Konvektions-Wrmebergangszahl auen ka und innen kibenutzt, knnen die in Tabelle 1 an-gegebenen Werte verwendet werden. Sie sind abhngig von der Windgeschwindigkeit. EN 62194:2005 10 Tabelle 1 Konvektions-Wrmebergangszahlen Windgeschwindigkei

44、t w in m/s 0,3 0,5 1 3 5 10 20 Wrmebergangszahl auen ka in W/(m2 K) innen kiin W/(m2 K) 3,3 4,5 7 15 25 38 66 Da die im Gehuse eingebauten Bauelemente sehr oft mit integrierten Lftern ausgestattet sind, entsteht im Gehuse ein Luftstrom, dessen Geschwindigkeit die natrliche Konvektion berschreitet. I

45、st der Luftstrom im Inneren bekannt, werden die Werte in Tabelle 1 verwendet. Ansonsten wird angenommen, dass die Luftge-schwindigkeit 1 m/s betrgt, dadurch ergibt sich die Konvektions-Wrmebergangszahl innen ki : ki2W7mK =6.2 Innenaufstellung Bei Innengehusen sind die folgenden Temperaturgrenzwerte

46、zu bestimmen: ta,maxmaximale Umgebungstemperatur in Grad Celsius (C); ti,maxmaximal zulssige Temperatur im Gehuseinneren in Grad Celsius (C). 7 Bestimmung des Schrankabsorptionsfaktors 7.1 Messaufbau Die folgende, in Bild 3 dargestellte Testvorbereitung ist erforderlich, um den Schrankabsorptionsfak

47、tor zu messen. Der Schrankabsorptionsfaktor ist an der grten Wand zu messen. Die zu messende Gehusewand ist in der nrdlichen Hemisphre nach Sden und in der sdlichen Hemisphre nach Norden auszurichten. Der Temperatursensor a) ist in der Mitte der zu messenden Wand anzubringen. Im Gehuse ist ein Heizg

48、ert aufzustellen, um eine spezifische Wrmeleistung zu erzeugen. Die Verlustleistung ist so zu whlen, dass sie iqtaUmgebungstemperatur in Grad Celsius (C); twWandtemperatur auen am Gehuse in Grad Celsius (C); w Windgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s). Die Sensoren b), c) und d) sind so zu befestigen, dass Rckwirkungen vom Probekrper auf die Sensoren ausgeschlossen werden knnen. ANMERKUNG Wird die Globalstrahlung gqwqTAdie Umgebungstemperatur in Kelvin (K); TWdie Wandtemperatur auen am Gehuse in Kelvin (K); kadie Konvektions-Wrmebergangszahl