Come scegliere il condizionatore per quadri elettrici: il metodo corretto di dimensionamento

Il calore nei quadri elettrici: un problema sottovalutato

Nel mondo dell’automazione industriale, il raffreddamento è un aspetto critico per garantire continuità operativa, affidabilità e durata delle apparecchiature.
Eppure, quante volte capita di scegliere un dispositivo affidandosi all’esperienza, al catalogo o, nel peggiore dei casi, al modello “che va bene un po’ per tutto”? È una pratica che può rivelarsi costosa.

• Un’unità sottodimensionata non riesce a mantenere la temperatura di esercizio entro i limiti di progetto con conseguente degrado prematuro dei componenti, fermi macchina e costi di manutenzione imprevisti.
• Un’unità sovradimensionata: pesa sul budget di acquisto, consuma più energia del necessario e comunque non garantisce condizioni termiche stabili.

Non basta trovare “qualcosa che raffreddi”, ma scegliere la soluzione giusta per la propria applicazione. E per farlo, serve un metodo.

Condizionatore, scambiatore o ventilatore?

Le tecnologie disponibili per raffreddare i quadri elettrici sono:

• Il condizionatore raffredda attivamente il quadro elettrico anche quando la temperatura esterna è più alta di quella interna: è la scelta quasi obbligata in ambienti caldi. In applicazioni indoor dotate di impianti con acqua refrigerata, lo scambiatore aria-acqua è una valida alternativa.
• Lo scambiatore aria-aria trasferisce il calore dall’interno verso l’esterno senza refrigerazione meccanica. Più efficiente energeticamente, lo scambiatore aria-aria funziona solo se la temperatura esterna resta sempre inferiore a quella interna, con una differenza sufficiente a smaltire l’intero carico termico.
• Il ventilatore con filtro è una soluzione semplice ed economica per carichi termici bassi e ambienti puliti e freschi, dove è accettabile che l’aria esterna entri nell’armadio.

La scelta dipende dal contesto specifico e, in molti casi, non è immediata. È qui che un valido strumento di selezione diventa utile.

Come funziona il processo di dimensionamento: un esempio pratico

Per capire come WebSelect semplifica la selezione, vediamo un caso concreto.

Situazione
Un panel builder sta realizzando un quadro di automazione per una linea di imballaggio, installato all’interno di uno stabilimento produttivo. Il quadro ospita un PLC, tre azionamenti da 5 kW, un alimentatore da 500 W e alcune schede I/O. La temperatura dell’ambiente di installazione raggiunge picchi di 45°C in estate. La temperatura massima ammessa all’interno del quadro è 35°C.

STEP 1 – Tipo di applicazione
Il tipo di applicazione – all’interno o all’esterno di edifici – influisce sul tipo di dispositivo proposto e sul calcolo della potenza termica da dissipare. Ad esempio, per le applicazioni outdoor, il contributo dell’irraggiamento solare e del vento sul carico termico totale può essere rilevante. Per il nostro esempio selezioniamo “Indoor”: ciò esclude le soluzioni outdoor, dotate di caratteristiche non necessarie per l’applicazione

STEP 2 – Ambiente
Si seleziona la temperatura desiderata all’interno del quadro (35°C) e la temperatura massima al suo esterno (45°C). Il fatto che la temperatura esterna è superiore a quella interna esclude automaticamente gli scambiatori aria-aria e i ventilatori con filtro, che richiedono il differenziale opposto per funzionare. Da questa differenza dipende anche la potenza termica trasmessa attraverso le pareti del quadro.

STEP 3 – Armadio
Si selezionano le caratteristiche del quadro elettrico: dimensioni, lati coperti non esposti all’aria e materiale dei pannelli influiscono sulla potenza termica trasmessa attraverso le pareti. Le dimensioni del quadro, inoltre, possono escludere alcuni dispositivi di raffreddamento perché troppo ingombranti. Ai fini del nostro esempio, per brevità, supponiamo che la potenza termica trasmessa sia trascurabile.

STEP 5 – Selezione del prodotto
Con un carico termico di circa 515 W, le tecnologie indicate sono il condizionatore industriale e lo scambiatore aria-acqua.

Se la linea di imballaggio non è dotata di impianto ad acqua refrigerata, che renderebbe più conveniente lo scambiatore, il condizionatore industriale diventa la scelta obbligata. WebSelect propone i modelli di Protherm CVE adatti a questa potenza frigorifera, che rientrano nell’intervallo di tolleranza impostato: nel nostro caso, il modello CVE11.

Il sistema suggerisce anche le varianti in base allo spazio disponibile sul quadro, con le relative schede tecniche e la documentazione scaricabile. Per installazione da parete le opzioni proposte sono il Compact Protherm CNE10 e lo SlimIn CDE10. Per installazione da tetto, il modello Top ETE09.

Perché questo approccio fa la differenza?

Affidarsi a un tool di dimensionamento strutturato non è solo una questione di comodità: è una scelta professionale che ha impatti concreti su qualità, costi e soddisfazione del cliente finale.

• Sicurezza tecnica
  Il dimensionamento corretto garantisce che il sistema di raffreddamento sia sempre adeguato al carico reale, anche nelle condizioni ambientali più critiche
• Riduzione degli scarti e dei resi
  Scegliere il prodotto giusto al primo colpo significa meno correzioni in fase di collaudo, meno sostituzioni post-installazione e meno costi nascosti.
• Documentazione a supporto dell’offerta
  I risultati ottenuti con WebSelect possono essere utilizzati come base tecnica per l’offerta al cliente finale, dimostrando che la scelta è motivata da calcoli precisi e non da valutazioni empiriche.
• Autonomia progettuale
  Il panel builder non deve attendere un supporto tecnico esterno per avere una prima selezione: può lavorare in autonomia, in qualsiasi momento, e coinvolgere il team Cosmotec solo per i casi più complessi o per una validazione finale.

Strumenti come cosmotec WebSelect mettono a disposizione dei panel builder un metodo rigoroso e accessibile per affrontare questa scelta con la stessa cura che si dedica al resto del progetto. Pochi minuti di configurazione possono fare la differenza tra un impianto che funziona correttamente per anni e uno che inizia a dare problemi dopo la prima estate.