다음 단계는 “온도 설계 통합(Thermal Design Integration)”

2015년 SPS IPC Drives 행사에서 EPLAN, Phoenix Contact, Rittal은 ‘온도 설계 통합(Thermal Design Integration)’을 선보인다. ‘온도 설계 통합(Thermal Design Integration)’은 온도 제어 시스템을 사용해 에너지를 절약하는 제어 캐비닛에 새로운 가능성을 열어준다. 이 통합된 가상 설계가 도입되면 기업들은 온도 조절 시스템을 사용하여 설계 상의 오류를 피하고, 불필요한 가동 휴지시간과 업무 통화를 줄일 수 있다. 그럼으로써 비용은 줄어들고 프로세스의 질은 향상된다.      2015년 11월 24일, 독일, 뉘른베르크/몬하임(Nuremberg/Monheim) – SPS IPC Drives 행사에서 EPLAN, Phoenix Contact, Rittal은 ‘온도 설계 통합(Thermal Design Integration)’을 선보인다. 이는 디지털 제품 데이터, 소프트웨어 기반 프로젝트 설계, 새로이 개발된 온도 조절 솔루션으로 구성되는 통합 컨셉이다. 이를 이용하여 사용자들은 제어 캐비닛을 설계, 냉각, 가동하는 작업을 강력하고도 지속적인 방식으로 개선할 수 있다. 엔지니어들은 온도 제어를 고려하며 조립 레이아웃을 검증할 수 있고, 최고의 온도 조절 솔루션을 위한 환경을 조성할 수 있다.  더 나아가 EPLAN Pro Panel에 있는 가상 3D 디자인 관리에 특수 기능들이 추가되어 그 영역이 확장된다. 이 기능들의 핵심 목표는 기능, 수행 제한, 온도 제어 시스템 베리에이션(variations)을 통합할 가능성 등에 대해 캐비닛 설계 엔지니어들과 커뮤니케이션하는 것이다. 그러면 엔지니어들은 매우 효율적이고 편리하게 온도 제어 솔루션을 개발할 수 있다.

‘hot spots’를 방지한다

엔지니어들은 제어 캐비닛 내에서 냉각이 중요한 부품이 있는 구역을 한 눈에 개관하여 온도 조절 부품을 적절히 배치해야 한다. 흔히 ‘핫 스팟(hot spots)’이라고 불리는 영역이 생기지 않게 초기부터 방지하는 게 중요하다. EPLAN Pro Panel은 2016년 가을부터 열부하 밀도(heat-load density)에 따라 부품들을 다른 색으로 구분하는 새로운 기능을 갖추게 된다. 이 시스템은 열부하 밀도(Heat-load density)를 최대 열 손실량과 설치된 부품의 크기로 계산해 표시할 것이다.   개별 부품의 열 손실에 관한 정보 외에도, 엔지니어들은 전체 제어 캐비닛 내에 있는 열부하 밀도의 분배에 관한 정보도 받아볼 수 있다. 만약 열부하 밀도가 불균등하게 분배되어 있다면, 엔지니어들은 언제라도 마운팅 레이아웃에서 수정할 영역을 지정하여 수정할 수 있다. 터미널을 위한 능동 부품 등 필요한 모든 정보는 EPLAN 데이터 포탈의 장치 데이터에 있다. Phoenix Contact는 EPLAN 데이터 포탈에 부품을 통합하는 데 필요한 장치 데이터를 제공한 첫 번째 제조사이며, 이 외에도 많은 제조사들이 포탈에 정보를 제공하고 있다. 이 기업들은 최대 열 손실, 최소 공간, 유량 방향과 같은 가치 값(values)을 제공한다.  

최적의 온도 제어와 타깃 냉각

엔지니어들은 제어 캐비닛 내에서 공기 순환을 문제 없이 이상적으로 수행하고자 한다. 그러기 위해서는 부품들의 마운팅 포지션과 온도 제어 시스템의 핵심 요소들을 비교할 수 있는, 즉 캐비닛 내에서의 정확한 위치를 비교할 수 있는 시각적 지원이 필요하다. Rittal의 온도 제어 솔루션을 사용하려면 공기 순환을 위하여 공간들은 반드시 비어있어야 하는데, 이 솔루션은 온도 조건이 완벽한 구역들을 시각적으로 표시한다. 공기 순환을 막고 있는 공간들은 마운팅 부품을 위해 사용할 수 없는데, 그 이유는 온도 제어 부품들이 찬 공기를 운반하는 것을 방해하기 때문이다. 그러면 설치된 개폐장치나 전자 부품들에도 문제가 생긴다. 가령 찬 공기가 흐르는 자리에서 너무 가까이 있는 장치들은 매우 높은 열응력을 받게 된다. 이 경우 전자/전기 부품의 수명이 급격히 줄고 가동 중 예상치 못한 정지가 발생한다.      

기류와 열 손실 시각화

온도 조절이 최적화된 구역이란 온도 제어 장치가 유량 수용력(flow rate capacity)에 의해 자동으로 냉각되는 구역을 말한다. EPLAN Pro Panel은 관련 장치 파라미터(parameters)를 시각화하는데, 파라미터의 예로는 냉각 공기의 최대추력거리와 장치의 내·외부에 있는 기류의 각도 등이 있다. 유량의 속도가 장치로부터의 거리에 비례하여 줄어들기 때문에 장치의 추력거리에는 제한이 있다는 사실도 계산에 포함된다.  난기류는 공기 전환기(air diverter)를 사용해서만 제거할 수 있다. 이를 제거하면 냉각 공기가 문과 평행하여 캐비닛 안으로 들어온다. 온도 조절이 최적화된 영역에 관하여 사용자에게 알림이 갈 때 장치에 특화된 부속장치에 관하여도 정보가 들어간다. 앞으로는 사용자에게 필요한 모든 데이터와 정보가 리탈 온도제어 부품의 제품 데이터에 포함되고, EPLAN 데이터 포탈에도 업로드 될 것이다. EPLAN Pro Panel을 사용하면 다양한 시운전을 검증할 수 있다.

결론

EPLAN, Phoenix Contact, Rittal은 ‘온도 설계 통합(Thermal Design Integration)’을 개발하여 제어 캐비닛과 개폐장치에 들어가는 온도 제어 장치를 안전하고도 효율적으로 디자인하는 길을 열었다. 설계 효율성이 증가하고, 통합된 제품설계 개발 프로세스가 만들어져 고객들은 장기적인 이윤을 취할 수 있다.

Rittal

리탈은 독일 허본(Herborn)에 본사를 둔 세계적인 시스템 개발사이다. 이 기업은 엔클로저, 전력 분배, 온도 조절 시스템, IT 인프라, 소프트웨어, 서비스 등을 제공한다. 리탈 시스템 솔루션은 자동화 산업, 에너지 산업, 기계 및 시설 설계 산업, IT 산업 등 다양한 분야에서 쓰이고 있다. 리탈은 전세계적으로 10000명의 직원과 58개의 자회사를 두고 있다. 
리탈의 폭 넓은 포트폴리오는 모듈식 데이터와 에너지 효율 데이터 센터를 위한 인프라 솔루션을 가지고 있다. 데이터 센터에 있는 물리적 데이터와 시스템은 강력하게 보안이 된다. 소프트웨어 개발사인 EPLAN과 Cideon은 다양한 영역을 아우르는 설계 솔루션으로 부가 가치를 생성한다. Kiesling Maschinentechnik도 개폐장치 캐비닛 설계를 위한 자동화 솔루션을 제공하여 부가 가치 생성에 기여한다. Rittal은 1961년 처음 창립되었으며 Friedhelm Loh Group 내 계열사 중 가장 큰 규모를 자랑한다. Friedhelm Loh Group은 18개의 생산 설비와 78개의 자회사를 가지고 있는 성공적인 다국적 그룹이다. 이 그룹은 11500명이 넘는 직원을 고용하고 있으며 2014년에 22억 유로에 달하는 매출을 달성하였다. 이 가족 경영 그룹은 2015년까지 7년 연속으로 독일 최고의 고용주 중 하나로 선정되었다. www.rittal.com과 www.friedhelm-loh-group.com에서 더 많은 정보를 볼 수 있다.

Phoenix Contact

Phoenix Contact는 부품, 시스템, 솔루션을 생산하는 글로벌 리더이다. Phoenix Contact의 제품은 전기 설계, 전자, 자동화 분야에서 쓰이고 있다. 이 가족 경영 기업은 전세계에 14000명의 직원을 고용하고 있으며 2014년 17억 7천만 유로의 매출을 올렸다. Phoenix Contact Group은 10개의 회사로 이루어져 있으며, 50개가 넘는 영업 자회사와 30개의 에이전시를 보유하고 있다. Phoenix Contact의 제품 스펙트럼은 부품과 시스템 솔루션에 걸쳐 있는데, 제품들은 주로 풍력과 태양력을 포함한 에너지 공급, 기계 설계, 제어 캐비닛 설계에 쓰인다.