Grazie ai numerosi progressi tecnologici le dimensioni dei componenti elettrici presenti all’interno di un quadro per automazione si sono ridotte costantemente e, al contempo, il livello di complessità è aumentato in modo da garantire agli utilizzatori prestazioni sempre maggiori.
Dimensioni ridotte e maggiore complessità necessitano di un livello di protezione maggiore dagli agenti esterni e dalle alte temperature responsabili dell’usura, del declassamento funzionale e dell’inevitabile guasto finale.
Per proteggere i componenti dall’usura, ridurre il rischio di guasti e di declassamento di un quadro elettrico è fondamentale individuare la soluzione più performante che consente di raffreddarlo senza compromettere la funzionalità dei componenti e l’efficienza dell’intero sistema.
Per raggiungere questo obiettivo bisogna prima di tutto capire in che modo si trasmette il calore all’interno del quadro.
In che modo si propaga il calore nel quadro elettrico
All’interno di un quadro elettrico la propagazione del calore può avvenire in tre modi: convezione termica, conduzione termica ed irraggiamento.
La convezione termica consiste nello scambio termico associato ad un motore convettivo, generato dalla differenza di temperatura.
La conduzione termica invece è la trasmissione di calore che si verifica per mezzo di un componente allo stato solido, liquido o aeriforme in assenza di movimento.
Infine, l’irraggiamento ovvero il trasferimento di energia tra due corpi attraverso onde elettromagnetiche.
Come raffreddare un quadro elettrico: i fattori di scelta del condizionatore
Qualsiasi soluzione scelta per raffreddare un quadro elettrico non deve comprometterne le funzionalità.
Tra i fattori di scelta da considerare troviamo:
- la qualità dell’aria, ad esempio la presenza di povere o il livello di umidità;
- il tipo di applicazione, se interna o esterna;
- la struttura del quadro elettrico, ovvero: la tipologia di materiale, se è monostrato o multistrato;
- la latitudine;
- il carico termico dei componenti;
- le temperatura, sia quella interna del quadro che quella massima esterna dell’ambiente in cui si trova.
Come raffreddare un quadro elettrico: le soluzioni che offre il mercato
Scambiatori aria/acqua e condizionatori rappresentano una soluzione valida in due circostanze:
- quando l’aria ambientale è oleosa o ricca di polveri che non devono assolutamente entrare in contatto con il quadro elettrico;
- quando l’aria dell’ambiente esterno è caratterizzata da una temperatura superiore rispetto a quella interna.
Vantaggi dei condizionatori industriali
Rispetto ad uno scambiatore aria – acqua il condizionatore industriale è più preciso e facile da installare dal momento che non è necessario predisporre circuiti idraulici.
I condizionatori sono la scelta migliore in presenza di installazioni in ambienti esterni perché più resistenti a condizioni ambientali critiche.
Tipologie e vantaggi degli scambiatori di calore
Quando si parla di scambiatori di calore è bene confrontare modelli aria/aria ed aria/acqua.
Scambiatori di calore aria/aria rappresentano una soluzione valida se:
- non si ha bisogno di una resa frigorifera elevata;
- l’aria esterna ha una temperatura inferiore rispetto a quella interna;
- l’aria presente nell’ambiente è polverosa e presenta residui oleosi.
Sulla base dell’ultimo punto possiamo dire che la ventilazione è la scelta migliore in ambienti con una qualità dell’aria pulita: in queste circostanze infatti il quadro elettrico può essere raffreddato con l’aria proveniente dall’esterno.
Per quanto riguarda gli scambiatori di calore aria/acqua:
- non rilasciano grandi quantità di calore;
- si distinguono per una resa frigorifera superiore;
- garantiscono consistenti risparmi energetici soprattutto quando si ha la possibilità di utilizzare più di uno scambiatore e un refrigeratore di liquido per singola applicazione. Questa soluzione richiede ovviamente l’installazione di un circuito idraulico.
Le soluzioni di Proservice per il raffreddamento dei quadri elettrici
Per il raffreddamento di quadri elettrici Proservice propone condizionatori industriali di tre tipologie: a parete, da tetto e ad inverter.
Le soluzioni a parete possono essere impiegate sia in ambienti interni che esterni, quelle da tetto quando si hanno limitazioni in termini di spazio e, infine, quelle ad inverter in condizioni reputate particolarmente critiche.