Case Study|Outdoor Cabinet Cooling

屋外配電盤・変電設備に放射冷却フィルム:表面 15~30℃、盤内 7~16℃ 低下

屋外の変電設備・配電盤・通信キャビネットは一日中日にさらされ、内部の電子部品は長時間高温にさらされるため、トリップや劣化が起きやすく、ファンやパッケージエアコンで放熱する必要があります。変電所・太陽光発電所・通信局舎では筐体の外殻に反射型の放射冷却フィルムを貼り、電気配置の変更も電源もなしに、施工した筐体と未施工の筐体の温度を比較しました。

現場変電所・太陽光発電所・通信局舎・コンテナハウス(匿名)
規模10 kV~750 kV の各クラスの設備、27 の省・地域で施工実績
対策筐体の外殻に反射フィルム、電気は変更せず電源も不要
太陽光発電所の高圧受変電盤の外殻に放射冷却フィルムを施工
日本のある太陽光発電所の高圧受変電盤、外殻に反射フィルムを施工
日本のある太陽光発電所|高圧受変電盤−31.6℃表面温度 53.6 → 22.0℃
変電設備と配電盤|各地の実績−7~16℃盤内温度の最大低下幅
通信局舎|局舎の外部屋根−37.9℃最大温度差、室温は 28℃ 以下で安定

要点:屋外筐体に放射冷却フィルムを貼ると、何度下がるか?

10 kV~750 kV の変電設備・配電盤・制御盤の外殻に反射型の放射冷却フィルムを貼ると、各地の実績では表面温度が最大 15~30℃、盤内温度が最大 7~16℃ 下がっています。日本のある太陽光発電所の高圧受変電盤では、表面が 53.6℃ から 22.0℃ に。別の発電所の変換盤ではファンを外しても、ファン付きの未施工盤より盤内が 4.5℃ 低くなりました。

なぜ屋外筐体の温度に対処する価値があるのか?

筐体は金属製で、夏の日なたでは表面がよく 50℃ を超えます。熱が盤内に伝わり、設備自体の発熱も加わって、盤内温度は高止まりします。高温はブレーカーの早期トリップ、コンデンサや電子部品の劣化促進を招き、通信機器の故障のよくある原因でもあります。一般的な対策はファンやパッケージエアコンの追加ですが、電力もメンテナンスも必要で、故障箇所も増えます。

ファン・パッケージエアコンを追加

  • 電源が必要、電力を消費し続ける
  • フィルターとファンのメンテが必要
  • 故障箇所が 1 つ増える
  • 熱は外殻から入り続ける

外殻に放射冷却フィルム

  • 電源不要、電力消費ゼロ
  • 可動部品なし
  • 日射熱を元から断つ
  • 表面が外気温より低くなり得る

日本の太陽光発電所:高圧盤の表面が 31.6℃ 低下

日本のある太陽光発電所の高圧受変電盤 7 基(各約 8.2 m × 2.1 m × 2.2 m)に、1 基あたり約 50 ㎡ の反射フィルムを施工し、熱画像カメラで施工・未施工の盤の表面温度を比較しました。別の太陽光発電所では高圧変換盤でさらに厳しい比較を行い、施工した盤はファンを外し、比較用の盤はファンを残しました。

太陽光発電所の実測
測定未施工施工温度差
高圧受変電盤 表面温度53.6℃22.0℃−31.6℃
高圧変換盤 盤内温度40.4℃(ファンあり)35.9℃(ファンなし)−4.5℃

2 組目の比較では、施工した盤はファンなしでも、ファン付きの比較用の盤より 4.5℃ 低く、ファンの電力とメンテナンスも同時に省けることになります。

変電所と配電盤:27 の省・地域での実績

反射フィルムは屋外変電所や移動式変電所で使われ、10 kV~750 kV の各クラスの設備をカバーしています。施工対象は制御盤・開閉器盤・端子箱・総合配電盤・変圧器・制御室の建物などで、27 の省・地域に分布しています。各地の実績:

変電設備と配電盤の施工結果
項目結果
筐体表面温度最大 15~30℃ 低下
盤内温度最大 7~16℃ 低下
効果設備の運転安定性と信頼性を高め、空調の使用時間を削減
変電所内で反射フィルムを施工した屋外制御盤
変電所の屋外制御盤
反射フィルムを施工した屋外配電盤
屋外配電盤

通信局舎:空調でも抑えられなかった温度が、フィルム施工後は 28℃ 以下で安定

条件の近い 2 つの通信局舎で、1 つは屋根と外壁に反射フィルムを施工し、もう 1 つはそのまま。晴天の 4 日間連続で、どちらも空調を使って比較しました。

通信局舎の比較実測
項目未施工の局舎施工した局舎
局舎の外部屋根温度最大温度差 37.9℃
日中の室温最高 31.4℃、空調設定を 3.4℃ 超過常に 28℃ 以下

局舎の機器は温度に敏感で、室温が設定値を超えると問題が起きやすくなります。フィルム施工後は空調が日射熱と戦う必要がなくなり、室温の変動がなくなりました。

コンテナハウス:空調なしで 8.6℃ 低下

マレーシアの空調も換気扇もないコンテナハウス(6.1 m × 2.4 m × 2.6 m)の外殻に、約 60 ㎡ の反射フィルムを施工しました:

コンテナハウスの実測(マレーシア)
測定未施工施工温度差
外殻表面43.3℃31.0℃−12.3℃
内部の空気37.9℃29.3℃−8.6℃

現場事務所・倉庫用コンテナ・屋外の守衛所などもこの条件に当てはまります。

よくある質問

屋外配電盤に放射冷却フィルムを貼ると、盤内は何度下がりますか?

各地の変電設備・配電盤の実績では、盤内温度は最大 7~16℃、表面は最大 15~30℃ 低下。日本のある太陽光発電所の高圧盤は、表面が 53.6℃ から 22.0℃ に下がりました。実際の低下幅は日射・筐体の大きさ・内部の発熱量によります。

フィルムを貼れば、盤内のファンを外せますか?

盤内の発熱量によります。日本のある太陽光発電所の比較では、ファンを外した施工盤でも、ファン付きの未施工盤より 4.5℃ 低くなりました。ただし発熱量の大きい設備は放熱を残す必要があるため、まず 1 面に試験施工し、盤内温度を測ってから判断することをおすすめします。

フィルムで放熱口や筐体の点検に支障は出ませんか?

フィルムは外殻の平面にだけ貼り、放熱口・扉の隙間・銘板の位置は避けるため、扉を開けての点検に影響しません。

台湾の工場ではどんな場所に向いていますか?

屋外変電所の筐体、工場敷地内の配電盤、屋上の制御盤、監視キャビネット、現場のコンテナ事務所、そして一日中日にさらされる電気室の屋根です。

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