Dimensionamento termico dei Quadri Elettrici BT

Le principali criticità termiche sono legate alle temperature troppo basse/alte e fenomeni di condensa

Sempre più spesso le cause del malfunzionamento o del guasto alle apparecchiature elettriche ed elettroniche all’interno dei quadri di comando e bordo macchina sono da attribuire a problemi termici, ovvero temperature troppo basse/alte e fenomeni di condensa.

Si rende quindi necessario mantenere delle condizioni termiche ideali per garantire il normale ciclo di vita di tutti i componenti elettronici o comunque estenderne il più possibile la durata.

Lo spazio sempre più ridotto nel quale vengono disposti tali componenti rende particolarmente importante un adeguato bilanciamento termico e un’adeguata progettazione del quadro tramite un posizionamento oculato delle apparecchiature al suo interno.

L’obiettivo di un corretto dimensionamento termico deve quindi essere quello di evitare downtime e malfunzionamenti, estendere la vita utile dei componenti, ridurre i costi di installazione, dei processi produttivi e di manutenzione e garantire la continuità del servizio.

Per fare questo bisogna:

• scegliere il contenitore con giusto grado di protezione IP e quindi conoscere le condizioni ambientali dell’installazione;
• conoscere la potenza dissipata dalla apparecchiature all’interno del quadro;
• identificare la soluzione termica adeguata.

Primo passo fondamentale è l’analisi delle condizioni termiche ovvero l’analisi delle condizioni all’interno del quadro e all’esterno quindi l’analisi delle condizioni metereologiche (se applicazione per esterno) e dell’inquinamento intorno al quadro.

Analisi termica all’interno del quadro

Occorre innanzitutto identificare i dispositivi più delicati, ovvero i principali elementi da proteggere. E’ importante conoscere la temperatura massima e il livello di umidità critico di ciascun dispositivo. La soluzione di gestione termica dovrà essere dimensionata in base alla temperatura critica dell’elemento più delicato. Normalmente la temperatura media di lavoro consigliata all’interno del quadro è di 35°C.

Alcuni esempi di temperature critiche:

Prima di eseguire il calcolo termico è importante raccogliere informazioni dettagliate sul valore della dissipazione termica per ciascun componente che ovviamente andrà ad influire la temperatura interna del quadro di comando.

Analisi termica all’esterno del quadro

Occorre in questo caso misurare la temperatura dell’aria e il livello di umidità (%). Per garantire calcoli affidabili, la misurazione della temperatura esterna dovrebbe essere effettuata per un periodo significativo (non meno di 24h).

Alla fine della misurazione si deve ottenere la temperatura media massima (Te max) e la temperatura media minima (Te min).

Misurando invece la percentuale di umidità si può determinare se l’ambiente è:

• Asciutto: livello di umidità < 60%;
• Umido: livello di umidità tra 60% e 90%;
• Molto umido: livello di umidità > 90%.

Incrociando il dato di umidità con le variazioni di temperatura dell’ambiente rilevate, è possibile determinare se c’è la possibilità di presenza o meno di condensa all’interno del quadro.

Infine è essenziale misurare e analizzare la qualità dell’aria nell’area di installazione del quadro di comando. Anche una semplice ispezione potrebbe bastare per capire se l’ambiente di installazione può essere considerato difficile o ostile.

Alcuni esempi di ambienti difficili:

• Aree con presenza di oli, solventi e sostanze aggressive;
• Atmosfera salina, corrosiva o zuccherina;
• Ambienti polverosi: cementifici, mulini, lavorazione del legno, della ceramica, della gomma, ecc…;
• Impianti nucleari, chimici, petrolchimici, ecc..;
• Stabilimenti tessili

Conoscendo a fondo l’ambiente di installazione si è poi in grado di ottimizzare la soluzione termica (es: tipologia e spessore dei filtri) e il livello di protezione dell’armadio.

Per approfondimenti relativi ai Quadri Elettrici BT consultare la nostra Guida Tecnica.