控制面板和外壳设计
        TriCore公司的总裁和首席执行官David McCarthy指出，所有的控制面板设计都应先考虑外壳的作业环境。
        遵守美国电子制造商协会（NEMA）的标准中对于控制面板上所有元器件的标准环境额定值的要求。例如，在很多食品厂中所有外部表面每天都会覆盖一层消毒泡沫，这些泡沫会产生能在空气中传播的腐蚀性物质，然后用80磅压力的水冲刷这些外部表面。这个区域要求NEMA 4x等级的设备，使用仅仅能够应对滴水和轻度水淋的NEMA 12的设备是不能满足这个区域的要求的。外壳内的设备不要混淆，特别是那些在面板安装的设备。
        在有电弧危险存在时，控制面板需要加贴标签，向作业人员警示这种危险。操作此类面板的要求中需要配备合适的个人防护装备。
        使用气动设备的面板，经常需要将空气向外部排放。一种建议的方案是将排气孔置于面板的底部。压缩空气中的潮气是一个普遍问题，将进气孔置于较低的位置可以保证产生的水滴不会滴落到电子设备上，所以潮气就不再是一个问题。使用亚微米预置过滤器用于过滤生物制剂和水也是一个好办法，加上联合过滤器，可以滤除空气中的大部分水汽。
        为了更好地保护设备，电缆引入口也不要置于面板的上方。电缆引入口处的水汽和水也是一个常见问题。从设备保护角度来看控制工程网版权所有，底部的引入口是最安全的，但是对于电工来说可能不那么容易操作。设置在面板中间位的侧装引入口是一个折中方案。
        虽然并非必需，但是使用实际接地比使用悬浮接地更加便于维护。在两种电压发生误连的时候，实际接地能够保护面板上的设备不受损坏。
        一种不错方法是将不同类型的信号隔离开来。TriCore公司的工程师将离散I/O和模拟I/O按照电压类型分组。模拟信号永远使用屏蔽电缆传输，当面板内部存在多种电压类型时，这种方法可以最小化不同电压之间的干扰。（线路应该按照一定角度交汇，以最小化干扰。）

例如加利福尼亚炎热和光照充足的屋顶环境需要在选择材料时考虑在内，不锈钢、聚碳酸酯和合成材料都是可以选择的。图片来源：SpecTech，Stalin公司。

        外壳设计中的材料问题
        SpecTech Enclosures & Materials公司总裁Roger Schroder说道，知晓了电气外壳材料的特性，设计人员或者选型人员就能够选出满足产品性能指标的最佳材料。
        用来保护电气元件的外壳材质可以是金属材质也可以是非金属材质，但是必须能够起到在产品生命周期中对产品进行防护的功能。耐用性和寿命是关键，有三种典型材料可选：金属、塑料和合成材料。
        常见的金属材质包括碳钢、不锈钢和铝合金。碳钢最突出的特点就是其低廉的初始成本，为了延长其使用寿命，通常进行镀锌处理或者表面喷涂。其他金属材质，例如不锈钢和铝合金，这些材质在要求使用寿命长、耐腐蚀和耐气候性的场合应用广泛，例如对太阳能发电厂安装的接线盒起到保护作用。
        聚碳酸酯、聚酯和聚氯乙烯之类的热塑性塑料比表面喷涂的碳钢具有更高的耐腐蚀性。热塑性塑料对于紫外线和恶劣气候条件比较敏感，会在使用时间内逐渐降解。温度、湿度和安装纬度不同，紫外线降解速率也会不同，使用添加剂和配方能够降低失效率。热固塑料材质（例如聚酯树脂加玻璃）能够合成一种耐用且耐气候性的玻璃纤维增强聚酯（FRP）。FRP可以在很多应用场合替代不锈钢，在极限严酷环境中的表现要优于金属和塑料材质。
        外壳的制冷
        控制、电子、网络设备和数据中心的设备外壳要求制冷以维持稳定的性能。Brian Mordick是Pentair Technical Products公司Hoffman品牌的高级产品经理，他给出了如下建议。
        采用何种制冷配置需要考量总体拥有成本（TCO）的要求。制冷TCO成本不仅仅包括采购和安装制冷设备的成本，数据中心经理也必须考虑作业成本并采取一些辅助的设计特性，以节省成本。

冷热通道系统的设计能够将冷气进气通道和热气排出通道隔离开来控制工程网版权所有，提升数据中心的作业效率。图片来源：Pentair Technical Products公司。

        不管是配置简单还是复杂的设备，机柜的配置目的是一样的：为每一个服务器输送必要的冷气。
        • 冷热通道系统的设计能够将冷气进气通道和热气排出通道隔离开来。热通道从机柜背部引出，直接与计算机房的空调和空气处理单元（CRAC/CRAH）相连，后者可以将热量移除并为冷通道重新分配空气。
        • 烟囱式机柜制冷解决方案的机柜配有柜顶管道系统www.cechina.cn，可以将热通道中的空气直接排向吊顶或者注入另一套管道系统，直接将气流引入CRAC/CRAH单元的入口。
        • 抑制系统为气流设置屏障将不同气流隔离——防止冷热气流混合，这种方式能够降低功耗，减少热点，改善数据中心的碳排放量。根据2007年PG&E公司的一项研究显示，抑制系统能使制冷系统平均获得20%的运行成本降低。美国劳伦斯伯克利国家实验室的一项研究表明，这种方式使运送冷气的能耗降低75%。
        • 行级制冷（In-row Cooling）：位于机柜之间的专用制冷单元能够实现行级制冷，能够扑捉排放的热气并在其与冷气混合之前将其抵消。行级制冷解决方案可以节省82%的用电成本。
        不同的企业制冷策略，能够带来巨大的成本节省。机柜的特性能够影响服务器性能，最终影响作业成本。每一个服务器生产厂商都对机柜前门的开放空间有具体要求，为了能够使机柜获得足够的冷气以抵消产生的热量，并且冷气在流向设备时不会受到阻挡，这要求机柜门至少具有50%的开放空间。
        机柜的温度控制
        设备设计人员缩小了电子器件的体积、节省或者提升了功率，因此控制机柜也得以缩小，为时常拥挤不堪的工厂车间节约了空间www.cechina.cn，但是更小的电子器件还是会产生同样数量的热量，而且聚集在更小的空间内，Thermacore公司高级工程师W. John Bilski对此给出了如下建议。

热交换器是一种紧凑型的高效的热管理方案，可以用于密封电子设备外壳。这种空气对空气热交换器穿过机柜外壳进行安装，热交换系统的一半位于机柜内部，另一半位于机柜外部。空气在这两半系统中循环流动，将外壳内部的热量交换到外壳外部。图片来源：Thermacore公司。

        对具有不同温度敏感度的电子器件进行合理的制冷能够延长系统的寿命并提高系统稳定性，还能够降低系统失效风险。对于具有更少散热表面积的小型机柜来说，对于热管理解决方案的需求更高。
        例如空气-空气热交换式的热管理解决方案能够确保电子器件正常工作。精确的尺寸定型是设计过程的关键步骤，可根据发热元器件的种类和数量变化而变化。
        类似电话亭的室外应用电子设备机柜会被太阳加热，如果外壳不隔热，那么太阳光会加剧机柜内元件的发热，此时就需要更大的热交换设备以抵消额外的太阳光热量。
        在确定热负载时，很多用户都会考虑未来增添设备而预估一个更高的热负载。如果元器件目前能够产生1000W的热能，某些用户会将此数值翻倍作为制冷要求，为未来的潜在增长可能留出余量。热负载越多，用来抵消额外热能的热交换设备就越大，电子设备机柜就要划分更多的空间给热交换设备。热负载翻倍也会使热交换设备的体积翻倍。
        空气-空气式热交换设备的作用是使机柜内部环境温度高于外部空气环境温度。如果机柜内部温度比外部温度高20摄氏度就能电子设备能够正常工作，但实际上预期的机柜内外温度差仅有10摄氏度，另外的10摄氏度仅仅是一个安全余量，那么热交换设备的体积就需要加倍，以适应这个新的要求——用户将为并不需要的东西花费大量经费。
        当最高外部环境温度等于或者高于机柜内部的最高温度，那么就必须用空调使机柜内部空气降温，直到低于外部环境温度，空调（包含冷凝管、压缩机及密封措施）的使用成本更高（因为耗电更高CONTROL ENGINEERING China版权所有，且维护成本更高）。