Come raffreddare un quadro elettrico

I componenti elettrici all’interno di un quadro per automazione hanno avuto un progressivo processo di miniaturizzazione e un grado di complessità sempre maggiore, aumentandone la presenza e le prestazioni. Questi componenti devono essere protetti dalle alte temperature e dagli agenti esterni, che ne aumentano l’usura e ne possono causare il declassamento funzionale fino al guasto finale. Per questo è fondamentale capire come raffreddare un quadro elettrico, così da mantenerne inalterate le funzionalità e l’efficienza nel corso del tempo.

Come si trasmette il calore?

Prima di capire come raffreddare un quadro elettrico, approfondiamo come avviene la propagazione del calore.

Il calore nel quadro elettrico si trasmette in tre modi:

• conduzione termica: trasmissione di calore che avviene tramite un mezzo (solido, liquido o aeriforme) senza che vi sia movimento
• convezione termica: scambio termico associato ad un moto convettivo determinato da una differenza di temperatura
• irraggiamento: trasferimento di energia tra due corpi a mezzo di onde elettromagnetiche

I prodotti di Thermal Management consentono di mantenere la temperatura del quadro nei limiti previsti dall’applicazione e di impedire, nelle modalità richieste, l’ingresso di polvere, acqua e agenti esterni.

Come scegliere un condizionatore per quadro elettrico

Ora che abbiamo chiaro come si trasmette il calore, vediamo come possiamo fare per raffreddare un quadro elettrico così da garantirne la funzionalità impeccabile.

I principali fattori che influiscono nella scelta della corretta soluzione sono:

• Applicazione, se Indoor o Outdoor
• Qualità dell’aria, presenza di umidità, polvere
• Temperature di riferimento, interna quadro elettrico ed esterna massima esterna ambiente
• Caratteristiche strutturali del quadro elettrico (monostrato o multistrato, materiale…)
• Carico termico dei componenti
• Latitudine (per applicazione Outdoor)

I condizionatori e scambiatori aria/acqua sono consigliati se:

• l‘aria esterna ha un valore di temperatura maggiore rispetto a quella interna
• l‘aria ambientale è estremamente oleosa o intrisa di polvere e non deve entrare nell’armadio elettrico

Vantaggi dell’utilizzo dei condizionatori industriali per quadri elettrici

I vantaggi che offre un condizionatore sono legati alla maggior precisione e facilità di installazione. Sono pronti per l’installazione senza dover predisporre nessun circuito idraulico. Solitamente sono la scelta obbligata per installazioni Outdoor, dove le critiche condizioni ambientali costringono l’installazione di questa tipologia di prodotto sui cabinet.

Quando scegliere uno scambiatore di calore per il raffreddamento dei quadri elettrici

Gli scambiatori aria/aria e ventilazione sono consigliati se:

• l‘aria esterna presenta un valore di temperatura minore rispetto a quella interna (solitamente ca. ΔT=10°C)
• viene richiesta una resa frigorifera non elevata
• la manutenzione è richiesta in minima parte

Gli scambiatori aria/aria vengono consigliati se l‘aria ambiente è eccessivamente oleosa o intrisa di polvere, la ventilazione nel caso opposto e dunque si può utilizzare direttamente l’aria esterna più fresca per raffreddare il quadro elettrico.

Vantaggi dell’utilizzo degli Scambiatori di calore industriali

I vantaggi degli scambiatori aria/acqua sono: nessun rilascio di calore in ambiente e maggior resa frigorifera a parità di dimensioni di un condizionatore. Possono essere la scelta ideale, e permettono elevati risparmi energetici, se si possono utilizzare più scambiatori aria/acqua abbinati ad un refrigeratore di liquido per singola applicazione. È necessario però avere acqua fredda disponibile e predisporre il circuito idraulico.

Flessibilità di installazione

Cosmotec, sia per condizionatori che per scambiatore aria/acqua offre soluzioni per installazione a parete o da tetto, per i primi inoltre è possibile scegliere gamme per l’installazione esterna, semi-incasso o esterna.

Soluzioni di Ventilazione per quadri elettrici

Cosmotec, per la ventilazione propone sia griglie ventilate da posizionare sulla parete dell’armadio, sia torrini di estrazione da installare sul tetto.

Al tuo fianco nella scelta

Cosmotec offre sul proprio sito web uno strumento facile ed intuitivo, Cosmotec WebSelect, da utilizzare per dimensionare il carico termico effettivo presente nel quadro elettrico e proporre il prodotto idoneo per l’applicazione. Inserendo i dati relativi ai fattori sopra citati, il programma è perciò un valido aiuto per la determinazione della potenza frigorifera richiesta e l’individuazione del prodotto più adatto.