ГОСТ R 56970-2016 Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств. Управление температурными режимами шкафов, соответствующих стандартам серий IEC 60297 и IEC 60917. Часть 1. Руководство по проектированию. Размеры интерфейса и положения по термоэлектрическим системам охлаждения (эффект Пельтье)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ГО С Т Р
56970—
2016
(IEC/TS
62610-1:
2009)
Конструкции несущие базовые радиоэлектронных
средств
УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫ МИ РЕЖИМАМИ
ШКАФОВ, СООТВЕТСТВУЮ Щ ИХ СТАНДАРТАМ
СЕРИЙ IEC 60297 И IEC 60917
Ч а с т ь 1
Руководство по проектированию. Размеры
интерфейса и положения по термоэлектрическим
системам охлаждения (эффект Пельтье)
(IEC/TS 62610-1:2009,
Mechanical structures for electronic equipment. Thermal management for cabinets
in accordance with IEC 60297 and IEC 60917 series.
Part 1. Design guide. Interface dimension and provision for thermoelectrical cooling
systems (Peltier effect), IDT)
Издание официальное
М о с к в а
С т а н д а р т и н ф о р м
2016
ñòîèìîñòü íåäâèæèìîñòè

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Авангард-ТехСт» (ООО
«Авангард-ТехСт») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии указанного
в пункте 4 международного стандарта, который выполнен российской комиссией экспертов МЭКЯК480
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 420 «Базовые несущие конструкции,
печатные платы, сборка и монтаж электронных модулей», подкомитетом ПК-1 «Базовые несущие кон­
струкции радиоэлектронных средств (РЭС)»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­
гулированию и метрологии от 17 июня 2016 г. № 648-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 62610-1:2009 «Механи­
ческие конструкции для электронного оборудования. Управление температурным режимом шкафов
в соответствии с сериями IEC 60297 и IEC 60917. Часть 1. Руководство по проектированию. Раз­
меры интерфейса и положения по термоэлектрическим системам охлаждения (эффект Пельтье)»
(Е С Я Б 62610-1:2009 «Mechanical structures for electronic equipment. — Thermal management for cabinets
in accordance with IEC 60297 and IEC 60917 series. — Part 1. Design guide. Interface dimension and provision
for thermoelectrical cooling systems (Peltier effect))», IDT).
Международный стандарт 1ЕСЯБ 62610-1:2009 разработан Техническим комитетом SC 48D
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного между­
народного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5—2012 (пункт 3.5) и для увязки с
наименованиями, принятыми в существующем комплексе национальных стандартов Российской Фе­
дерации.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных междуна­
родных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о
которых приведены в дополнительном приложении ДА.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 (раздел 8). Ин­
формация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 ян­
варя текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответ­
ствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе
общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулиро­
ванию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
© Стандартинформ, 2016
В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроиз­
веден, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
Содержание
1 Область применения ........................................................................................................................................1
2 Нормативные ссылки ........................................................................................................................................1
3 Общая компоновка..........................................................................................................................................2
4 Вариант установки 1: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения,
установленной внутри или снаружи шкафа для его охлаждения
..............................................................2
4.1 Шкаф с термоэлектрической системой охпахщения, установленной
внутри, с выравниванием по вертикали..................................................................................................2
4.2 Шкаф с термоэлектрической системой охлаждения, установленной внутри,
с выравниванием по горизонтали............................................................................................................ 5
5 Вариант установки 2: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения,
установленной сверху, для охлаждения всего шкафа
.....................................................................................7
5.1 Общие сведения......................................................................................................................................... 7
5.2 Эффективность охлаждения шкафов с термоэлектрической системой
охлаждения, установленной сверху........................................................................................................ 8
6 Вариант установки 3: шкаф со встроенной термоэлектрической системой
для охлаждения участков перегрева............................................................................................................ 8
6.1 Общие сведения......................................................................................................................................... 8
6.2 Эффективность охлаждения встроенной термоэлектрической системы
для охлаждения участков перегрева.....................................................................................................10
7 Замечание........................................................................................................................................................ 10
Приложение А (справочное) Система регулирования теплообмена сточки зрения
экологических аспектов деятельности..................................................................................11
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных
стандартов национальным стандартам Российской Федерации
...................................16
Библиография...................................................................................................................................................... 17
IV

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
Введение
В соответствии с Киотским протоколом и Директивами Европейского парламента и Евросовета
использования хладагентов с высоким потенциалом загрязнения окружающей среды и глобального по­
тепления (фактор потенциала глобального потепления (GWP-ПГП)) следует избегать.
Наиболее перспективные альтернативные варианты для компрессора охлаждения, например,
R 134а компрессора охлаждения с С 0 2, с активным охлаждением на основе эффекта Пельтье и охлаж­
дающих систем поглощения. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.
Охлаждение компрессора с помощью С 02 на настоящий момент более или менее эффективно,
но высокая стоимость установки в связи с высоким рабочим давлением до 100 бар делает эту техноло­
гию менее интересной. Другой недостаток охлаждающих систем с помощью С 02 возникает из-за физи­
ческих свойств охладителя и требует дополнительной мощности для охлаждения, чтобы осуществлять
данный процесс. Этот факт значительно снижает степень эффективности данного метода.
Эффект Пельтье является перспективным, поскольку охлаждающий эффект в значительной сте­
пени зависит от свойств материала. Недавно проверенные материалы на основе либо пористых мате­
риалов или наноструктур свидетельствуют об улучшении степени эффективности. Методы Пельтье не
нуждаются ни в какой охлаждающей жидкости, кроме движущихся частей вентиляторов.
Метод поглощения очень рациональный способ охлаждения, но он целесообразен только тогда,
когда работает в комбинации с регенератором тепла, что делает поглощение системы охлаждения вы­
полнимым в очень немногих применениях.
Для более детального рассмотрения упомянутых вариантов охлаждения — согласно приложению А.
Относительно требований к промышленности, касающихся огнеупорной плотности/охлаждения
участков перегрева, доступного пространства для системы охлаждения, адаптированного к существу­
ющим инфраструктурам, шумового воздействия и, соответственно, того факта, что обычно употребля­
емые охладители, такие как фреон R134a, должны быть заменены, эти технические характеристики
возникли для определения пространственных интерфейсов и для рекомендаций по повышению эф­
фективности термоэлектрических систем охлаждения, основанных на эффекте Пельтье.
Рассмотрены три различные схемы расположения термоэлектрических охлаждающих систем вну­
три шкафов, называемые вариантами установки, варианты установки 1 и 2 целесообразны для охлаж­
дения всего шкафа, а вариант установки 3 — для охлаждения участков перегрева внутри шкафа.
Ниже даны определения для каждого варианта установки термоэлектрических систем охлажде­
ния внутри шкафа:
- вариант установки 1: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения, расположенной внутри
или снаружи для охлаждения всего шкафа;
- вариант установки 2: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения, расположенной сверху,
для охлаждения всего шкафа;
- вариант установки 3: встроенная термоэлектрическая система охлаждения, установленная вну­
три шкафа в виде блочного каркаса для охлаждения участков перегрева.
Для более точного определения размеров интерфейса и для рекомендаций по повышению
эффективности охлаждения были рассмотрены только шкафы, соответствующие стандартам серий
МЭК 60297 (19 дюймов) и МЭК 60917 (25 мм).
V

П о п р а в к а к Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6 /IE C /T S 6 2 6 1 0 -1 :2 0 0 9 К о н с т р у к ц и и н е с у щ и е б а з о в ы е р а д и о э л е к т ­
р о н н ы х с р е д с т в . У п р а в л е н и е т е м п е р а т у р н ы м и р е ж и м а м и ш к а ф о в , с о о т в е т с т в у ю щ и х с т а н д а р т а м
с е р и й IE C 6 0 2 9 7 и IE C 6 0 9 1 7 . Ч а с т ь 1. Р у к о в о д с т в о п о п р о е к т и р о в а н и ю . Р а з м е р ы и н т е р ф е й с а и
п о л о ж е н и я п о т е р м о э л е к т р и ч е с к и м с и с т е м а м о х л а ж д е н и я (э ф ф е к т П е л ь т ь е )
В каком месте Н апечатано Д олж но быть
Титульный лист, первая
страница стандарта
ГОСТ Р 56970—2016 (IEC/TS 62610—
1:2009)
ГОСТ Р 56970—2016/IEC/TS 62610—
1:2009
(ИУС № 12 2016 г.)
1

ГОСТ Р 56970—2016
(IEC/TS 62610-1:2009)
Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И
К о н с т р у к ц и и н е с у щ и е б а з о в ы е р а д и о э л е к т р о н н ы х с р е д с т в
У П Р А В Л Е Н И Е Т Е М П Е Р А Т У Р Н Ы М И Р Е Ж И М А М И Ш К А Ф О В , С О О Т В Е Т С Т В У Ю Щ И Х С Т А Н Д А Р Т А М
С Е Р И Й IE C 6 0 2 9 7 И IE C 6 0 9 1 7
Ч а с т ь 1
Р у к о в о д с т в о п о п р о е к т и р о в а н и ю . Р а з м е р ы и н т е р ф е й с а и п о л о ж е н и я
п о т е р м о э л е к т р и ч е с к и м с и с т е м а м о х л а ж д е н и я
(э ф ф е к т П е л ь т ь е )
Bearing base constructions for electronic equipment. Thermal management for cabinets, in accordance with
the standards of IEC 60297 and IEC 60917 series. Part 1.
Design guide. Sizes of interface and position on the thermoelectric systems of cooling (Peltier effect)
Д а т а в в е д е н и я — 2 0 1 7 — 0 3 — 01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает инструкции по установке термоэлектрических систем охлаж­
дения (эффект Пельтье) внутри шкафов, соответствующих требованиям стандартов серий МЭК 60297
(19 дюймов) и МЭК 60917 (25 мм).
Эффективность охлаждения находится в прямой связи с местом установки системы охлаждения
внутри шкафа.
Определены три варианта типичных мест установки:
- вариант установки 1: шкаф с внутренней или внешней установкой термоэлектрической системы
охлаждения для охлаждения всего шкафа;
- вариант установки 2: шкаф с верхней установкой термоэлектрической системы охлаждения для
охлаждения всего шкафа;
- вариант установки 3: встроенная термоэлектрическая система охлаждения, установленная вну­
три шкафа в виде блочного каркаса для охлаждения участков перегрева.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стан­
дарты. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая
все изменения).
МЭК 60297 (все части) «Размеры механических конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов)»
(IEC 60297 (all parts) «Dimensions of mechanical structures of the 482,6 mm (19 in) series»)
МЭК 60917 (все части) «Модульный принцип построения базовых несущих конструкций для элек­
тронного оборудования» (IEC 60917 (all parts) «Modular order for the development of mechanical structures
for electronic equipment practices»)
И з д а н и е о ф и ц и а л ь н о е
1

ГОСТ Р 56970—2016
3 Общая компоновка
На рисунке 1 представлены варианты установки термоэлектрических систем охлаждения.
Примечания
1 Данное руководство для установки термоэлектрических систем охлаждения применимо для любой ширины
шкафа.
2 Управление потоком воздуха должно удовлетворять следующим требованиям: оборудование и/или кабели
внутренней разводки шкафа не должны препятствовать воздушному потоку.
Вариант установки 1:
ш каф
с термоэлектрической
системой охлаждения,
установленной внутри
или снаружи ш каф а
для его охлаждения
Вариант установки 2:
ш каф
с термоэлектрической
системой охлаждения,
установленной сверху
для охлаждения всего
ш каф а
ш каф
со встроенной
термоэлектрической
системой охлаждения,
установленной в месте
перегрева
Рисунок 1 — Общее представление расположения системы охлаждения
4 Вариант установки 1: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения,
установленной внутри или снаружи ш каф а для его охлаждения
4.1 Шкаф с термоэлектрической системой охлаждения, установленной внутри,
с выравниванием по вертикали
4.1.1 Общие положения
На рисунке 2 показано расположение термоэлектрической системы охлаждения и направление
циркуляции воздуха. Для конкретного исполнения размеры шкафа должны соответствовать стандартам
серий МЭК 60297 (19 дюймов) и МЭК 60917 (25 мм).
2

ГОСТ Р 56970—2016
4.1.2 Общее представление
На рисунке 2 дано сравнение систем охлаждения Пельтье, установленных внутри, и систем ох­
лаждения Пельтье, установленных снаружи.
Воздух внутри шкафа проходит в вертикальном направлении снизу вверх для оптимальной вну­
тренней циркуляции.
d
а ) Ш каф с терм оэлектрической системой б ) Ш каф с терм оэлектрической системой
охлаждения, установленной внутри, охлаж дения, установленной снаружи,
с выравниванием по вертикали с выравниванием по вертикали
W— ширина шкафа; D — глубина шкафа; Н— высота шкафа; w — <75 мм, ширина термоэлектрической системы
охлаждения; d— глубина термоэлектрической системы охлаждения; h — высота термоэлектрической
системы охлаждения.
Р и с у н о к 2 — В а р и а н т устан о в ки 1
3

ГОСТ Р 56970— 2016
Требуемое пространство для потока воздуха И/, между двумя шкафами или шкафом и стеной (как
показано на рисунке 3) может быть сокращено путем установки системы Пельтье внутри шкафа. Для
данных размеров шкафов, соответствующих стандартам серий МЭК 60297 (19 дюймов) и МЭК 60917
(25 мм) ширина wтермоэлектрической охлаждающей системы должна быть менее 75 мм.
W— ширина шкафа; D — глубина шкафа; Н— высота шкафа; w— ширина термоэлектрической системы охлаждения не более
75 мм; d— глубина термоэлектрической системы охлаждения; h — высота термоэлектрической системы охлаждения;
ИЛ, — расстояние между шкафами или между шкафом и стеной
Рисунок 3 — Вариант установки 1: расположение двух шкафов с установленной внутри системой
охлаждения Пельтье и минимальным расстоянием
4

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
4 .1 .3 О ц е н к а э ф ф е к т и в н о с т и т е р м о э л е к т р и ч е с к о й с и с т е м ы о х л а ж д е н и я , р а с п о л о ж е н н о й
в н у т р и и л и с н а р у ж и ш к а ф а
На рисунке 4 показана оценка эффективности охлаждения шкафа с помощью системы охлажде­
ния Пельтье, установленной внутри или снаружи, с выравниванием по вертикали. В связи с тем, что
мощность охлаждения элементов Пельтье является функцией входного электропитания (ток, А, и на­
пряжения, В), на диаграмме показано два возможных диапазона мощности охлаждения в зависимости
от заданных размеров шкафа.
1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100
Н, мм
/тах — максимальный ток, подаваемый на термоэлектрическую систему охлаждения; /mjn — минимальный ток, подава­
емый на термоэлектрическую систему охлаждения; Qc — эффективная мощность охлаждения термоэлектрической системы
охлаждения; Н — высота шкафа
Рисунок 4 — Оценка эффективности термоэлектрической системы охлаждения, установленной внутри шкафа
4 .2 Ш к а ф с т е р м о э л е к т р и ч е с к о й с и с т е м о й о х л а ж д е н и я , у с т а н о в л е н н о й в н у т р и ,
с в ы р а в н и в а н и е м п о г о р и з о н т а л и
В настоящем подразделе приведено руководство по установке термоэлектрических систем ох­
лаждения с выравниванием по вертикали, если ширина И/шкафа позволяет горизонтальную установку.
Основное преимущество — это оптимальная циркуляция воздуха внутри шкафа для лучшего отвода
тепла и увеличения интенсивности охлаждения.
5

ГОСТ Р 56970—2016
Рекомендуется разделять вход и выход внешней циркуляции воздуха, чтобы предотвратить корот­
кое замыкание охладителей.
Более того, расстояние W, между двумя шкафами или шкафом и стеной должно оставаться ми­
нимальным. Таким образом, установка системы охлаждения внутри шкафа имеет значительные пре­
имущества, но предусматривает ширину системы охлаждения ууне более 75 мм согласно рисунку 5.
W— ширина шкафа; D — глубина шкафа; Н— высота шкафа; w— ширина термоэлектрической
системы охлаждения не более 75 мм; d— глубина термоэлектрической системы охлаждения;
h — высота термоэлектрической системы охлаждения; ИТ, — расстояние между шкафами
или между шкафом и стеной
Рисунок 5 — Вариант установки 1а: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения,
установленной сбоку, с выравниванием температуры по горизонтали

ГОСТ Р 56970—2016
5 Вариант установки 2: шкаф с термоэлектрической системой охлаждения,
установленной сверху, для охлаждения всего шкафа
5.1 Общие сведения
На рисунке 6 показано основное применение системы охлаждения, установленной сверху.
Необходимо убедиться в том, что выпуск потока охлажденного воздуха позволит циркулировать
воздуху внутри шкафа. При этом общая высота h термоэлектрической системы охлаждения должна
быть менее 180 мм.
W— ширина шкафа; D— глубина шкафа; Н— высота шкафа;
h — высота термоэлектрической системы охлаждения; — высота устройства вентилятора.
Рисунок 6 — Вариант установки 2: шкаф с термоэлектрической системой
охлаждения, установленной сверху
7

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
5 .2 Э ф ф е к т и в н о с т ь о х л а ж д е н и я ш к а ф о в с т е р м о э л е к т р и ч е с к о й с и с т е м о й о х л а ж д е н и я ,
у с т а н о в л е н н о й с в е р х у
На рисунке 7 показана оценка эффективности термоэлектрической системы охлаждения, уста­
новленной вверху шкафа с заданными размерами И/и D. Вероятная охлаждающая мощность, с одной
стороны, ограничена размерами системы охлаждения; с другой стороны, охлаждающая мощность за­
висит от используемой для элементов охлаждения Пельтье электроэнергии. Это зависит от высоты Н
шкафа.
5 0 0 600 700 8 0 0 9 0 0 1000 1100
Н, мм
I max — максимальный ток, подаваемый на термоэлектрическую систему охлаждения;
/min — минимальный ток, подаваемый на термоэлектрическую систему охлаждения;
Qc — эффективная мощность охлаждения термоэлектрической системы
охлаждения; Н— высота шкафа
Рисунок 7 — Оценка эффективности термоэлектрической системы
охлаждения, установленной сверху
6 Вариант установки 3: шкаф со встроенной термоэлектрической системой
для охлаждения участков перегрева
6.1 О б щ и е с в е д е н и я
На рисунке 8 показана встроенная термоэлектрическая система охлаждения для охлаждения
участков перегрева. Допустимо как активное охлаждение, так и пассивный теплообмен. В пассивном
режиме работает только сторона высокого напряжения вентилятора термоэлектрической системы
охлаждения и направляет свежий воздух от впускного устройства, расположенного внизу, через весь
шкаф к выпускному устройству на задней стороне. При активном режиме работают оба вентилятора
охлаждающей системы. Одна единица объема воздуха охлаждается, а другая единица объема воздуха
переносит тепло внутрь шкафа.
8

ГОСТ Р 56970—2016
Данная встроенная охлаждающая система требует наличия впускного отверстия для воздуха и
отверстия для выпуска воздуха. Размеры отверстия в шкафу для выпуска воздуха соответствуют раз­
мерам термоэлектрической системы охлаждения w и h. Высота Нв должна быть приспособлена инди­
видуально под установленные компоненты шкафа для наибольшей эффективности охлаждения участ­
ков перегрева.
а) Рабочий режим охлаждения б) Рабочий режим модуля (блока)
вентилятора
W— ширина шкафа; D — глубина шкафа; Н— высота шкафа; d— глубина термоэлектрической
системы охлаждения; h — высота термоэлектрической системы охлаждения не более 180 мм;
w— ширина термоэлектрической системы охлаждения не более 75 мм;
Нв ис/0 — произвольны, м3/ч
Рисунок 8 — Вариант установки 3
В соответствии с заданными размерами, соответствующими стандартам серии МЭК 60297
(19 дюймов) и МЭК 60917 (25 мм), высота h термоэлектрической системы охлаждения должна быть
меньше, чем 1U (44,45 мм), а ширина w должна быть менее 19 дюймов (482,6 мм).
9

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
6 .2 Э ф ф е к т и в н о с т ь о х л а ж д е н и я в с т р о е н н о й т е р м о э л е к т р и ч е с к о й с и с т е м ы
д л я о х л а ж д е н и я у ч а с т к о в п е р е г р е в а
На рисунке 9 показана эффективность встроенной термоэлектрической системы для охлаждения
участков перегрева. Размеры системы охлаждения даны для стандартов серии МЭК 60297 (19 дюймов)
и МЭК 60917 (25 мм), где h = 44,45 мм и w = 482,6 мм, а глубина d ограничена глубиной D шкафа.
Следующая диаграмма показывает уровень вероятных мощностей охлаждения для активного ре­
жима при заданной глубине шкафа D = 600 мм.
200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
V, м3/ч
/max — максимальный ток, подаваемый на термоэлектрическую систему охлаждения;
/min — минимальный ток, подаваемый на термоэлектрическую систему охлаждения;
Qс — эффективная мощность охлаждения термоэлектрической системы охлаждения;
V — объем воздушного потока.
Рисунок 9 — Оценка эффективности встроенной термоэлектрической системы
охлаждения для охлаждения участков перегрева
7 Замечание
Для объективного сравнения различных систем охлаждения разных поставщиков, основанных на
эффекте Пельтье, необходимо разработать новые технические инструкции для измерения. Поскольку
данный тип системы охлаждения зависит от нескольких параметров, например от воздушных потоков,
напряжения, материалов для элементов Пельтье, температур, другие свойства, такие как мощность
охлаждения, могут различаться в значительной степени. С этим средством станет возможным создать
обеспечение максимальной эффективности системы охлаждения в широком диапазоне различных
операционных условий.
10

ГОСТ Р 56970—2016
Приложение А
(справочное)
Система регулирования теплообмена с точки зрения
экологических аспектов деятельности
А.1 Общие сведения
Как охлаждение, так и нагрев становятся все более и более существенными процессами на сегодняшний
день, и общее количество переданного тепла увеличивается каждый год. Диапазон использования охлаждения
достаточно широк: от холодильника в доме, смесителя в офисе, мини-баров в номерах отелей, кондиционеров в
автомобилях, поездах и автобусах, холодильных камер в супермаркетах, сухого замораживания в пищевой про­
мышленности до серверных комнат для обработки информации и для многих других применений.
Из-за парникового эффекта и глобального потепления обычные хладагенты приобретают все более и более
дурную славу, некоторые из них уже запрещены законом.
С 1987 г. использование многих обычных хладагентов должно быть поэтапно сокращено в соответствии с
Монреальским протоколом [1] по веществам, разрушающим озоновый слой.
В начале 1990-х гг. фреон R 134а был введен в качестве замены дихлордифторметана (фреон R-12). Он
имеет незначительный потенциал по разрушению озона (озонового слоя), значительные возможности, влияющие
на глобальное потепление (ПГП = ± 1300), и незначительный потенциал по закислению (кислотные дожди) [2].
Таким образом, фреон R 134а стал предметом для ограничений по использованию из-за того, что он способ­
ствует изменению климата. В ЕС он запрещен, начиная с 2011 г., во всех новых автомобилях [3] для кондициони­
рования воздуха в соответствии с Киотским протоколом (1997 г.) и директивой Европейского парламента и Совета.
Калифорния может запретить продажи ГФУ-134а (герметичного гидрогенфторуглерода-134а) физическим лицам,
чтобы избежать непрофессиональной перезарядки кондиционеров. Запрет был принят в Висконсине в октябре
1994 г. протоколом АТСР 136, запрещающим реализацию контейнеров таких размеров, емкость которых менее
15 фунтов хладагента [4]. Все больше ограничений можно ожидать в будущем.
Поэтому в ближайшие годы должно быть проведено много исследований, чтобы найти системы охлаждения,
которые бы удовлетворяли всем экономическим, экологическим требованиям и требованиям по безопасности.
Главная причина, почему технологии Пельтье предпочтительнее использовать в качестве термоэлектриче­
ских систем охлаждения, приведены в следующих разделах.
А.2 Экологические аспекты деятельности
Ситуация с текущим состоянием дел по выбросу С 02 в атмосферу, приведенная на рисунке А.1, показывает
необходимость создания новой «зеленой» технологии.
Выбросы С02, тыс. т
11

ГОСТ Р 56970—2016
На рисунке А.2 приведена глобальная концентрация углекислого газа в атмосфере.
Время (после 2005 г.)
10000 5000 0
Рисунок А.2 — Изменения количества парниковых газов под влиянием ледяного
щита и современные данные [5]
Следовательно, необходимо уменьшить выбросы С 02 в атмосферу. Так как термоэлектрические системы
охлаждения, основанные на эффекте Пельтье, не используют никаких хладагентов, данный способ охлаждения
сокращает выброс С 02 и выбросы любых веществ, разрушающих озоновый слой. Более того, значение ПГП (по­
тенциала глобального потепления) системы охлаждения Пельтье составляет 1 (по сравнению с фреоном R 134а,
значение которого — 1340).
Как показано на рисунке А.З, поступающая и выходящая радиация не сбалансированы в настоящий момент,
что приводит к конкретной (положительной) сумме поступающего солнечного излучения и ведет к глобальному по­
теплению.
А.З Область применения
А.3.1 Охлаждающее устройство компрессора с фреоном R 134а
Диапазон эффективной мощности охлаждения от 200 Вт до ± 10 кВт. Существуют ограничения по темпера­
туре окружающей среды. Она не должна быть больше 55 °С вследствие термодинамических свойств хладагентов.
Максимальное рабочее давление — ±28 бар. ПГП — ± 1300.
А.3.2 Охлаждающее устройство компрессора с С 02
Диапазон эффективной мощности охлаждения от 200 Вт до ± 10 кВт. Существуют ограничения по темпера­
туре окружающей среды. Она не должна быть больше 31 °С вследствие термодинамических свойств хладагентов.
Максимальное рабочее давление — ±100 бар. ПГП — ± 1.
А.3.3. Абсорбционные охлаждающие устройства
Диапазон эффективной мощности охлаждения не ниже 2 кВт. Существуют лишь незначительные ограниче­
ния по температуре (температура окружающей среды ± 55 °С). Основная проблема заключается в том, что для
коэффициента эффективности необходима регенерация отходящего тепла.
А.3.4 Система охлаждения Пельтье
Диапазон эффективной мощности охлаждения от 25 Вт до ± 1,2 кВт. Не существует ограничений по темпера­
туре окружающей среды. Только свойства используемых материалов охлаждающих устройств ограничивают уро­
вень температуры. Максимальное рабочее давление ± 1 бар, так как в принципе нет необходимости использовать
какой-либо вид хладагента. ПГП — 1.
12

ГОСТ Р 56970— 2016
го
го
ш
о
5
т
о
о
х
X
5
I-
к
го
СС
ГО
О
о
го
=г
о
о.
с
го
го
X
3
о.
X
о.
с
Долгоживущие
(стойкие) ■<
парниковые газы
Озон
Стратосферные
водяные пары
Альбедо
поверхности
Общий
аэро- ■{
зольный
Непосредствен­
ный эффект
Эффект
_ альбедо
облаков
Линейные
конденсационные следы
Солнечное излучение
Фактическая
деятельность человека
■>
---------Г
Стратосферный
(-0,05)
Использование
земли
Галогенпроизводнь
углеводород
Тропосферный
Технический
углерод (сажа)
на снегу
(0,01)
-1 0 1
Радиационное воздействие, Вт/м2
Рисунок А.З — Радиационное воздействие на климат в 1750 — 2005 гг. [4]
А.4 Технические аспекты
В соответствии с [6] граничные условия для систем охлаждения устанавливаются при максимальной тем­
пературе окружающей среды 35 °С и 50 °С, по соображениям безопасности до 55 °С. Эффективная мощность
охлаждения лежит в пределах ± 50 и 1500 Вт.
Коэффициент эффективности для устойчивого состояния различных систем охлаждения представляет со­
бой функцию температуры окружающей среды Та, как показано на рисунке А.4. При более низкой температуре
окружающей среды коэффициент эффективности увеличивается для охлаждения компрессора с помощью С 02, в
то время как данный коэффициент уменьшается для системы охлаждения Пельтье.
На рисунке А.5 показано, что можно уменьшить общее потребление энергии с интеллектуальными систе­
мами управления. Компрессоры контролируются с помощью функции включения/выключения, в то время как си­
стемы охлаждения Пельтье рассчитаны на питание от постоянного тока. Для данных фиксированных пограничных
условий общее потребление энергии обеих систем охлаждения — заштрихованная зона, показана на рисунке А.5.
Системы охлаждения Пельтье способны работать более эффективно в зависимости от граничных условий.
13

ГОСТ Р 56970—2016
Qc.Bt
Q c — эф фективная мощность охлаждения терм оэлектрического охлаждаю щего устройства;
С О Р — коэф ф ициент эф фективности
Р исун ок А .4 — К о эф ф и ц и е н т эф ф екти вно сти, зависящ ий о т м о щ ности о хлаж дени я
в пограничны х условиях Та = 5 0 °С
Т е о м о э л е к т и ч е с к о е о х л а ж д е н и е
0 5 10 15 20 25
Время, мин
Р исун ок А .5 — И спользование электр оэн ер ги и о хл аж д аю щ его устройства
ко м пр ессо ра по отн ош ени ю к си стем е о хлаж дени я Пельтье при данн ой
те м п е р а ту р е о кр уж аю щ ей среды и д ан н о м р ассеяни и т е п л а дл я со хр анения
ф иксированной внутренней тем пературы
14
Электроэнергия, %

ГОСТ Р 56970—2016
А .5 В ы в о д ы
Сравнение различных систем охлаждения приведено в таблице А.1 путем перечисления преимуществ и не­
достатков.
Таблица А.1 — Преимущества и недостатки различных охлаждающих систем
Процесс охлаждения Преимущество Недостаток
Компрессорное охлаждение
с помощью фреона 134а
Хорошо продуманный с технической
точки зрения, высокий коэффициент эф­
фективности, рабочее давление: 28 бар
ПГП = 1300, следовательно, запреще­
но использование в автомобильной
промышленности
Компрессорное охлажде­
ние с помощью С 02
ПГП = 1 Низкий коэффициент эффективно­
сти, в стадии разработки, нет изме­
нения фазы в текущем состоянии
Абсорбционное охлаждение ПГП = 1 Высокий коэффициент эффективно­
сти только при регенерации отходя­
щего тепла
Система охлаждения
Пельтье
Не требуется никаких хладагентов,
ПГП = 1, нет двигающихся элементов и
вентиляторов, плоская конструкция, воз­
можен постоянный контроль, не требует
частого обслуживания и ремонта
Коэффициент эффективности
зависит от температуры, уровень
мощности охлаждения ограничен
1,2 кВт, на данный момент — высо­
кая стоимость
В настоящий момент недостатки систем охлаждения Пельтье преобладают, но высокие вложения в исследо­
вание материала обещают появление новых устройств Пельтье с более высоким коэффициентом эффективности.
Новейшие результаты изложены на 28-й Международной конференции по термоэлектричеству и 7-й Европейской
конференции по термоэлектричеству в Фрайбурге, Германия, 26-30 июля 2009 г.
15

ГОСТ Р 56970—2016
П р и л о ж е н и е Д А
(с п р а в о ч н о е )
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов
национальным стандартам Российской Федерации
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного
международного стандарта
Степень
соответствия
Обозначение и наименование соответствующего национального
стандарта
IEC 60297-3-101:2004 ют ГОСТ Р МЭК 60297-3-101—2006 «Конструкции несущие базо­
вые радиоэлектронных средств. Блочные каркасы и связанные
с ними вставные блоки. Размеры конструкций серии 482,6 мм
(19 дюймов)»
IEC 60297-3-102:2004 ют ГОСТ Р МЭК 60297-3-102—2006 «Конструкции несущие базо­
вые радиоэлектронных средств. Рукоятка инжектора/ экстракто­
ра. Размеры конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов)»
IEC 60297-3-103:2004 ют ГОСТ Р МЭК 60297-3-103—2006 «Конструкции несущие базо­
вые радиоэлектронных средств. Система ключей и ловитель
для установки. Размеры конструкций серии 482,6 мм (19 дюй­
мов)»
IEC 60297-3-104:2006 ют ГОСТ Р МЭК 60297-3-104—2009 «Конструкции несущие базо­
вые радиоэлектронных средств. Размеры блочных каркасов и
вставных блоков, зависящие от серии применяемых разъемов.
Размеры конструкций серии 482,6 мм (19 дюймов)»
IEC 60917-1:1998 ют ГОСТ Р МЭК 60917-1—2011 «Модульный принцип разработки
механических конструкций для базовых несущих конструкций
для электронного оборудования. Часть 1. Общий стандарт»
IEC 60917-2:1992 ют ГОСТ Р МЭК 60917-2—2011 «Модульный принцип построения
базовых несущих конструкций для электронного оборудования.
Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры
интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм»
IEC 60917-2-1:1993 ют ГОСТ Р МЭК 60917-2-1—2011 «Модульный принцип построения
базовых несущих конструкций для электронного оборудования.
Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры
интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 1.
Детальный стандарт. Размеры шкафов и стоек»
IEC 60917-2-2:1993 ют ГОСТ Р МЭК 60917-2-2—2013 «Модульный принцип построения
металлических конструкций для электронных средств. Часть 2.
Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса
для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 2. Детальный
стандарт. Размеры блочных каркасов, шасси, объединительных
плат, передних панелей и вставных блоков»
IEC 60917-2-3:2006 ют ГОСТ Р МЭК 60917-2-3—2009
«Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств.
Координационные размеры интерфейса для базовых несущих
конструкций с шагом 25 мм. Размеры для блочных каркасов,
шасси, объединительных плат, передних панелей и вставных
блоков»
Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени со­
ответствия стандартов:
- ЮТ — идентичные стандарты.
16

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
Б и б л и о г р а ф и я
[1] Программа ООН по защите окружающей среды (UNEP), hВ://www.unep.org
[2] Сидов Л., Гримвал А.Б., Борен Х.Б., Ланиевски К., Нильсен А.Т. Уровни трифторацетата есте­
ственного природного фона в условиях дождя и снега, Наука об окружающей среде и технологии,
номер 34: 3115-3118, doi:10.1021/es 9913683 (2000)
[3] Европейская директива 2006/40/ЕС, касающаяся выбросов из систем кондиционирования воздуха,
установленных на автотранспортных средствах, и внесение изменений в Директиву Совета 70/156/
EEC, <htp://eurlex. europa.eu/LexUriServ/site/en/oj/2006/l_161 /1_16120060614en00120018.pdf>
[4] R744.com, Ограничения по использованию фреона HFC-134a в автомобилях (Калифорния), ста­
тья, опубликованная 2007-06-21 <hВ://www.r744.com/article.view.php?ld=494>
[5] Секретариат МГЭИК, Изменение климата 2007: Основы физической науки, Швейцария
[6] EN 814:1997 Устройства кондиционирования воздуха и тепловые насосы с электроприводными
компрессорами. Режим охлаждения. Испытания и требования для маркировки
17

Г О С Т Р 5 6 9 7 0 — 2 0 1 6
УДК 621.396:69:006.354 ОКС 31.240 Э02 ОКП 42 3800
Ключевые слова: конструкции несущие базовые, средства радиоэлектронные, шкафы, серии
МЭК 60917 и МЭК 60297, управление температурным режимом, размеры интерфейса, положения по
термоэлектрическим системам охлаждения, эффект Пельтье, руководство по проектированию.
Редактор О.И. Любушкин
Корректор Г.В. Яковлева
Компьютерная верстка С.В. Косторновой
Сдано в набор 20.06.2016. Подписано в печать 18.07.2016. Формат 60 » 841/8. Гарнитура Ариал.
Уел. печ. л. 2,79. Уч.-изд. л. 2,40. Тираж 29 экз. За к. 1906.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Набрано в ИД «Юриспруденция», 115419, Москва, ул. Орджоникидзе, 11.
www.jurisizdat.ru y-book@mail.ru
Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995, Москва, Гранатный пер., 4.
www.gostinfo.ru info@gostinfo.ru
ÃÎÑÒ Ð 56970-2016