La guida ai prodotti Seifert

Il prodotto giusto per la giusta applicazione

La nostra guida ai prodotti spiega le principali funzionalità di un condizionatore d'aria e ti aiuta a trovare il prodotto giusto, indipendentemente dal fatto che tu cerchi uno scambiatore di calore, un ventilatore con filtro, un condizionatore d'aria o un riscaldatore.

La nostra nuova linea di accessori è composta da termostati, igrostati e luci per custodie a LED.

La guida ai prodotti Seifert

Perché abbiamo bisogno del raffreddamento del quadro elettrico

Con l'aumento dell'automazione industriale, viene utilizzata sempre più elettronica di potenza, che genera perdite di potenza e quindi calore. Ciò porta costantemente a temperature elevate nel quadro elettrico, che ha un impatto significativo sulla durata dei componenti utilizzati. 
Garantire l'affidabilità del processo e mantenere gli intervalli di manutenzione in un quadro economico sono i requisiti principali per il condizionamento dell'aria nei quadri. La scelta del giusto metodo di raffreddamento è fondamentale qui.
 
I metodi di raffreddamento più comunemente usati:

1. Convezione naturale:

Se la perdita di calore nell'armadio elettrico è minima, possono essere sufficienti aperture con griglie protettive (eventualmente con filtro). Tuttavia, questo metodo ha solo una bassa capacità di raffreddamento.

Regole del buon senso:

  • A seconda della potenza dissipata nel quadro elettrico e della temperatura ambiente, si può presumere che la temperatura interna dell'armadio elettrico sia superiore alla temperatura ambiente.
  • Nessuna parte in movimento se non vengono utilizzati ventilatori esterni, l'applicazione non richiede manutenzione.
  • Nessuna sporcizia se si utilizza un filtro di uscita, è possibile impedire l'ingresso di sporco. Lo sporco è dannoso per i componenti elettronici quanto le alte temperature!
Quando la temperatura ambiente è bassa, il calore viene ceduto attraverso la superficie del quadro elettrico. La potenza radiante può essere facilmente calcolata utilizzando la formula sottostante

.Ps [W] = k x A x ∆T

Ps [W]  = Potenza radiante (calore ceduto dalla superficie del quadro elettrico).

k [W/m²K] = Coefficiente di scambio termico (potenza radiante per 1 m² di superficie e 1 K di differenza di temperatura). Questa costante dipende dal materiale.¹⁾

A [m²] = Superficie del quadro elettrico

∆T [K] = Differenza di temperatura tra l'aria ambiente e la temperatura interna dell'armadio

¹⁾ Lamiera d'acciaio dolce: 5,5 W/m²K / acciaio inossidabile : 5,5 W/m²K /  Alluminio: 12 W/m²K / Plastica: 3,5 W/m²K

2. Convezione forzata:

Se il sito di installazione del sistema è pulito, l'aria ambiente non è inquinata e la temperatura ambiente è inferiore alla temperatura desiderata per l'armadio di controllo interno, è sufficiente una semplice ventilazione forzata. Le ventole con filtro possono quindi coprire normalmente i requisiti di dissipazione del calore di tali sistemi.

Regole del buon senso:

  • L'aumento di temperatura calcolato dovrebbe essere almeno + 10K al di sopra della temperatura ambiente
  • Diverse combinazioni possibili → le ventole con filtro possono essere utilizzate in luoghi diversi
  • Il design della ventola dovrebbe includere la pressione statica → quando si sceglie la ventola del filtro, è importante considerare la pressione statica risultante
La portata d'aria richiesta può essere calcolata come segue:
 
V = 3.1 x Pv / ∆T [ m³/h]

V [ m³/h] = Portata d'aria della ventola del filtro

Pv [W] = Potenza dissipata (potenza termica generata dai componenti nel quadro elettrico)

∆T [K] = Differenza di temperatura tra l'aria ambiente e la temperatura interna dell'armadio

3. Raffreddamento attraverso un circuito di raffreddamento chiuso:

Se il sistema si trova in un ambiente con alte temperature, elevate emissioni di particelle (sostanze chimiche) e vi è un requisito per gli spruzzi d'acqua (NEMA / IP), è necessario impedire l'ingresso di aria ambiente nell'armadio di controllo per proteggere l'elettronica.
Il raffreddamento con un circuito di raffreddamento chiuso è solitamente costituito da 2 circuiti; un circuito esclude l'aria ambiente e raffredda e fa circolare aria pulita e fresca all'interno del quadro elettrico. Il secondo circuito utilizza l'aria o l'acqua dell'ambiente per dissipare il calore.
 
Per tali applicazioni vengono utilizzati principalmente dispositivi di raffreddamento e scambiatori di calore aria / acqua

.Regole del buon senso:

  • l'unico metodo per portare la temperatura all'interno del quadro elettrico al di sotto della temperatura ambiente
  • adatto per applicazioni NEMA / IP
  • La pianificazione avviene tenendo conto della temperatura ambiente
    .
    Usa il nostro CalCoolator in modo che il tuo sistema sia progettato correttamente.
I seguenti parametri devono essere presi in considerazione quando si seleziona il giusto dispositivo di raffreddamento / scambiatore di calore:
  1. Capacità di raffreddamento utile richiesta [W]
  2. Max. Temperatura ambiente e richiesta armadio di controllo
  3. Requisiti di montaggio (montaggio a parete, installazione o montaggio sul tetto)
  4. Dimensioni del condizionatore e del quadro elettrico
Formula semplice per calcolare la capacità di raffreddamento richiesta:

Pk = Pv - Pr

Pk [W] = Capacità di raffreddamento di un dispositivo di raffreddamento

Pv [W] = Potenza dissipata (potenza termica generata dai componenti nel quadro elettrico)

Pr [W] = Guadagno o perdita di calore per radiazione (trasferimento di calore attraverso l'involucro esterno del sistema)

Formula per il calcolo del guadagno / perdita di calore radiante:

Pr = k x A x ∆T

k [W/m²K] = Coefficiente di scambio termico

A [m²] = Superficie del quadro elettrico

∆T [K] = Differenza di temperatura tra l'aria ambiente e la temperatura interna dell'armadio

Va inoltre notato quanto segue:
  1. L'armadio elettrico deve essere sigillato per impedire l'ingresso di aria ambiente.
  2. La classe di protezione del dispositivo di raffreddamento e del quadro elettrico deve essere sempre la stessa.
  3. Utilizzare interruttori di contatto della porta per impedire il funzionamento del frigorifero quando la porta è aperta
  4. Utilizzare solo dispositivi di raffreddamento che abbiano la massima distanza possibile tra l'ingresso e l'uscita dell'aria.
  5. Assicurarsi che il circuito esterno del dispositivo di raffreddamento abbia una buona alimentazione e scarico dell'aria in modo che anche l'energia termica venga rilasciata nell'ambiente.
  6. Inoltre, è necessario assicurarsi che i componenti con un elevato livello di autoventilazione non spingano l'aria direttamente nell'uscita dell'aria fredda del dispositivo di raffreddamento.
  7. Assicurarsi che l'armadio di controllo sia in posizione verticale.
  8. La temperatura più bassa dell'armadio di controllo interno non è sempre la migliore; il valore di fabbrica di + 35 ° C rappresenta un buon compromesso tra durata, condensazione e risparmio energetico. 

Schema di un condizionatore per armadio

I condizionatori per armadi funzionano sulla base di un circuito frigorifero costituito da quattro componenti principali; compressore, evaporatore, condensatore e dispositivo di espansione.
Il circuito è sigillato ermeticamente e al suo interno circola refrigerante R134a (R134a è privo di cloro e ha un potenziale di distruzione dell'ozono [ODP] di 0 e un potenziale di riscaldamento globale [GWP] di 1430). Il refrigerante R134a può essere utilizzato senza limitazioni secondo le normative vigenti.

Il compressore comprime il refrigerante (portandolo così ad alta pressione e alta temperatura), e lo spinge attraverso il condensatore, dove viene raffreddato dall'aria ambiente passando dallo stato gassoso allo stato liquido. Allo stato liquido passa poi attraverso il dispositivo di espansione essendo a pressione molto più bassa il refrigerante arriva all'evaporatore dove assorbe il calore necessario per passare dallo stato liquido a quello gassoso. Il gas viene quindi aspirato nuovamente nel compressore completando il ciclo.

1 Ingressop aria lato armadio elettrico 6 Ingresso aria lato ambiente
2 Ventilatore radiale lato aramdio elettrico 7 Ingresso aria lato ambiente
3 Evaporatore 8 Condensatore
4 Usciat aria lato armadio elettrico 9 Usciata aria lato ambiente
5 Compressore 10 Filtro deidratore
    11 Valvola espansione

Il giusto utilizzo dei condizionatori per armadi

I dispositivi di raffreddamento vengono utilizzati quando
  • la necessaria dissipazione del calore non può più avvenire costantemente attraverso l'aria ambiente
  • la temperatura richiesta all'interno della custodia deve essere uguale o inferiore alla temperatura ambiente
  • l'aria ambiente è molto inquinata o l'umidità è aumentata
Efficienza del prodotto: i condizionatori per armadi funzionano secondo il principio della pompa di calore e di conseguenza consumano energia elettrica, che è una spesa finanziaria. L'efficienza con cui un dispositivo di raffreddamento converte questa energia in prestazioni di raffreddamento è descritta dalla figura delle prestazioni di raffreddamento o Coefficient of Performance (COP).
 
La nuova generazione di unità di raffreddamento ad alta efficienza energetica ha un COP fino a 2,5. Ciò significa che un'unità di raffreddamento con una potenza nominale di raffreddamento di 2.000 W (L35L35) consumerà solo 800 W di potenza (2.000 / 2,5).

Il giusto utilizzo degli scambiatori di calore

Gli scambiatori di calore aria / aria vengono utilizzati quando è disponibile aria ambiente fredda ma non devono entrare nell'armadio di controllo a causa della contaminazione. Gli scambiatori di calore aria / aria sono utilizzati principalmente in applicazioni esterne.

Gli scambiatori di calore aria / acqua vengono utilizzati principalmente quando sono disponibili sistemi di raffreddamento ad acqua o se è necessario gestire elevate perdite di potenza in piccole aree.
In entrambi i casi la temperatura della custodia è superiore a quella dell'aria ambiente o dell'acqua di raffreddamento.

Quando utilizzare i refrigeratori?

Il raffreddamento di liquidi mediante refrigeratori è uno dei requisiti fondamentali per un funzionamento regolare e affidabile in molti processi industriali.

Quando si sceglie un refrigeratore, la cosa più importante da considerare è il giusto mezzo di raffreddamento. Questo può essere costituito da oli, una miscela di acqua / antifrogeno o acqua deionizzata.

A seconda della selezione, è necessario adattare la capacità di raffreddamento del chiller. Offriamo chiller con capacità di raffreddamento da 500 W fino a 200 kW, che possiamo adattare alle esigenze individuali del cliente. Contattaci, saremo lieti di consigliarti.

Il giusto uso delle unità Peltier

Prende il nome dal suo scopritore Jean Charles Athanase Peltier, l'effetto è noto in cui un flusso di corrente elettrica provoca una differenza di temperatura tra due conduttori metallici in determinate condizioni, che può essere utilizzata per controllare la temperatura degli armadi di controllo.
 
Esistono numerose possibili applicazioni per i dispositivi di raffreddamento Peltier (minori perdite di potenza di 30-800 W) che possono essere risolte solo con elementi Peltier. A differenza dei condizionatori a compressore, possono essere installati in qualsiasi posizione. Tuttavia, è necessario considerare la gestione della condensa. I dispositivi di raffreddamento Peltier sono meno soggetti a guasti e sono caratterizzati da un design compatto e classi di protezione IP elevate.

Il modo corretto di utilizzare le ventole con filtro

Gruppi Filtro e ventilatori plug-in vengono utilizzati se la temperatura desiderata dell'armadio di controllo può essere costantemente superiore alla temperatura ambiente. In combinazione con i termostati, è possibile risparmiare energia aggiuntiva; il ventilatore funziona solo quando effettivamente necessario. Inoltre, c'è meno consumo di stuoie filtranti e minore manutenzione. Ciò prolunga la vita utile delle ventole del filtro e migliora l'affidabilità del processo.

I ventilatori con filtro sono utilizzati al meglio per forzare l'aria ambiente fredda nell'armadio elettrico (Fig. 2 e 3); si forma una leggera sovrapressione nel quadro elettrico. Ciò garantisce che l'aria ambiente raggiunga l'armadio di controllo solo tramite la ventola del filtro e venga quindi filtrata. L'aria pressata sposta l'aria calda nel quadro elettrico in modo che possa fuoriuscire attraverso il filtro di uscita. Se invece l'aria viene aspirata dal quadro elettrico (Fig. 1), è necessario assicurarsi che aria ambiente non filtrata possa penetrare attraverso fessure o ingressi cavi.
Nel caso di una combinazione ventilatore filtro / filtro di uscita, installare il ventilatore del filtro il più in basso possibile; il filtro di uscita deve essere fissato il più in alto possibile in modo che non possano sorgere punti caldi.

Il giusto uso dei riscaldatori per armadi

Le fluttuazioni di temperatura negli armadi di controllo portano alla formazione di umidità e condensa, soprattutto nelle applicazioni esterne, che può gocciolare sui componenti elettrici e portare a malfunzionamenti e corrosione.
 
Riscaldatori per quadri elettrici garantire l'equalizzazione della temperatura e contrastare la formazione di condensa. I termoventilatori distribuiscono uniformemente l'aria calda interna nel quadro elettrico. I riscaldatori PTC hanno un ampio intervallo di tensione e si adattano alla rispettiva temperatura ambiente
 

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