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Vistas: 17 Autor: El editor de sitios Publicar Tiempo: 2024-10-11 Origen: Sitio
Los gabinetes eléctricos contienen componentes vitales como interruptores de circuitos, transformadores y electrónica sensible que son clave para los sistemas eléctricos. Estos gabinetes generan calor a partir del equipo eléctrico y el control de la temperatura es crucial para garantizar la seguridad, la funcionalidad y la longevidad de los componentes en el interior. Sin el sobrecalentamiento de control de temperatura puede causar falla del equipo, tiempo de inactividad y peligros potenciales como incendios eléctricos.
En esta publicación, analizaremos las soluciones de control de temperatura para gabinetes eléctricos, cómo implementarlos y las mejores prácticas para mantenerlo óptimo.
Los gabinetes eléctricos son la columna vertebral de las operaciones industriales y comerciales, que protegen los componentes eléctricos sensibles. El control de la temperatura es un factor clave para prevenir el sobrecalentamiento que puede degradar el equipo y causar falla del sistema. El manejo adecuado de la temperatura también significa eficiencia energética, seguridad y longevidad de los componentes dentro del gabinete.
Prevención de sobrecalentamiento: los componentes como las fuentes de alimentación, los inversores y los transformadores generan calor cuando están en funcionamiento. Sin enfriar, este calor puede acumularse y causar sobrecalentamiento.
Longevidad del componente: el calor excesivo puede degradar piezas electrónicas sensibles, acortando su vida útil.
Eficiencia energética: el manejo adecuado de la temperatura mejora la eficiencia del sistema eléctrico al reducir la pérdida de energía debido al sobrecalentamiento.
Seguridad: los componentes eléctricos sobrecalentados pueden ser un peligro de incendio o causar falla del sistema.
Antes de analizar las soluciones de control de temperatura, primero identifiquemos las principales fuentes de calor en un gabinete eléctrico:
Generación de calor interno: la principal fuente de calor es de la operación de componentes eléctricos como transformadores, VFDS y suministros de alimentación.
Calor ambiental externo: si se encuentra un gabinete eléctrico en un entorno caliente (por ejemplo, en el área industrial), el calor externo puede ingresar al gabinete y empeorar los problemas de temperatura interna.
Mal flujo de aire: sin el mecanismo de ventilación o enfriamiento, el calor puede acumularse dentro del gabinete, especialmente en gabinetes ubicados en espacios cerrados. Conocer la causa de la acumulación de calor lo ayudará a elegir la solución correcta de enfriamiento o calefacción para el gabinete.
También hay métodos de enfriamiento rentables y amigables con la energía que no implican necesariamente el uso de equipos de enfriamiento. Estos son ideales para cargas de calor entre bajos y moderados.
El funcionamiento adecuado de estas estrategias de flujo de aire implica colocar respiraderos de escape o rejillas en la parte superior del gabinete y las ingestas en la parte inferior del gabinete.
El aire caliente que ha sido calentado por el TE se eleva y sale libremente a través de los respiraderos superiores al mismo tiempo, el aire frío directamente atraviesa los respiraderos inferiores y este sistema fabrica un sistema de convección de facto para la pérdida de calor.
El enfriamiento pasivo se puede hacer pegando disipadores de calor a los componentes que producen mucho calor. Los disipadores de calor se pueden definir como estructuras metálicas que enfocan la posibilidad de disipación de calor.
Estas son sustancias metálicas que se insertan en el gabinete para facilitar la propagación de calor en todo el gabinete para evitar la concentración de calor en cierto punto.
Por lo tanto, el enfriamiento pasivo puede ser altamente eficiente para tales condiciones en las que se involucra un gabinete pequeño o cargas suaves de HVAC, pero puede no proporcionar soluciones óptimas para configuraciones eléctricas que generan niveles más altos de temperatura.
Más alto en gabinetes eléctricos o los que se usan en clima caliente requieren soluciones de enfriamiento activas para el gabinete. Dichos dispositivos emplean métodos mecánicos o eléctricos para aplicar la fuerza en los medios relevantes para liberar el calor y garantizar la estabilidad térmica.
Los ventiladores son las técnicas más comunes que se utilizan para realizar el enfriamiento activo en los gabinetes eléctricos. Crean convección forzada para llevar con él el calor producido por elementos internos.
Ubicados en la parte superior del gabinete, estos ventiladores soplan aire en dirección a los componentes que se instalan en el gabinete. Son ideales para eliminar el exceso de calor y que son muy fáciles de instalar.
Estos ventiladores soplan aire con mucha fuerza y en una dirección particular con preferencia por los gabinetes que contienen numerosas piezas eléctricas o las dispuestas en compartimentos cerrados.
Los sistemas de ventiladores inducidos tienen filtros para evitar el polvo y la suciedad en la cabina, pero permiten que la cantidad correcta de aire se extienda al gabinete. Esto es especialmente relevante en la aplicación industrial, ya que la mayoría de las veces son polvorientas, lo que a su vez puede afectar el rendimiento de los componentes eléctricos.
Cuando se trata de enfriar el gabinete sobre paneles de control de potencia de alta fuente de calor, controladores industriales o VFD, los aires acondicionados tienen una mejor eficiencia sobre los ventiladores.
Estos sistemas emplean el uso de fluidos de refrigeración en su objetivo de enfriar el aire dentro del gabinete. Puede mantener temperaturas precisas independientemente de las condiciones de trabajo que puedan ser fatales para los sistemas pasivos o basados en los fanáticos.
Los aires acondicionadores de ventana tienen una unidad al aire libre de un condensador que hace posible controlar las temperaturas de los gabinetes grandes que requieren acondicionamiento extenso. Estas se utilizan la mayoría de las veces en las salas de servidores y las instalaciones de producción a gran escala.
Ofrecen condiciones de temperatura muy precisas, pero son más costosos con respecto a la carga de instalación y la energía utilizada.
Aire acondicionado de tipo dividido
Los intercambiadores de salud son sistemas de enfriamiento que circulan el calor desde el aire interno del gabinete eléctrico hasta el entorno externo sin permitir el aire externo en el gabinete. Esto es particularmente ventajoso cuando el polvo, la humedad o el material corrosivo pueden estar en contacto con la pieza.
Estos sistemas involucran dos formas de vías respiratorias dentro del gabinete y una dentro del entorno externo. El aire calentado dentro de una casa se conduce al aire más frío afuera a través de una pared sólida sin movimiento circular de los dos aires.
En este sistema, el calor generado dentro del gabinete se transfiere al agua y el agua se enfría desde el exterior. Este método se aplica comúnmente en aplicaciones seguras como telecomunicaciones, procesos industriales y otras aplicaciones donde se necesita enfriamiento y protección contra el medio ambiente.
Los intercambiadores de calor son óptimos y útiles en aplicaciones que requieren que el aire interior en el gabinete esté limpio del polvo.
Intercambiador de calor de aire a agua
Los enfriadores termoeléctricos (TEC) son dispositivos de enfriamiento electrónicos que tienen la capacidad de enfriar un cuerpo. Los láseres son pequeños, tienen una precisión extremadamente alta y no contienen piezas móviles, lo que los hace perfectos para su uso en áreas donde la precisión es de gran valor.
Control de temperatura preciso: uno puede mantener diferenciales de temperatura muy pequeños, lo cual es importante en muchos usos especializados.
No hay piezas móviles: esto se minimiza la frecuencia de mantenimiento y, por lo tanto, proporciona una mayor duración de operación.
Compacto y tranquilo: son relativamente compactos y no operan a las mismas frecuencias que los electrodomésticos comunes, como ventiladores o aire acondicionadores.
Los TEC son más apropiados para su uso en gabinetes eléctricos de una densidad de potencia relativamente baja y transportando cargas de calor moderadas, dado que los TEC no son tan eficientes por la naturaleza como los sistemas de ventilador o AC.
En climas fríos, los gabinetes eléctricos pueden experimentar la condensación o la congelación de los componentes internos y pueden necesitar calefacción. Esto es más probable en los gabinetes al aire libre o en estaciones industriales que son altamente susceptibles a los cambios de temperatura.
Estos calentadores aseguran que haya un ligero aumento en las temperaturas dentro de un gabinete para reducir la formación de la humedad. La humedad puede provocar corrosión o cortocircuito, debido a esto, estos calentadores son esenciales cuando hay cambios en la temperatura o cuando hay humedad en los alrededores.
Los calentadores PTC son calentadores de usuarios finales que están autocontrolados de una manera que cuando aumenta la temperatura, la capacidad de calentamiento disminuye. Ofrecen calefacción con tales fuentes de calor que pueden ayudar a calentar su casa, mientras que hay menos probabilidad de sobrecalentar la casa.
Los calentadores de ventiladores incorporan características de calefacción junto con un ventilador motorizado para circular el aire caliente con respecto al gabinete. Estos son ideales para gabinetes grandes o donde necesite que el calor constante circule por todas partes, si requiere estos, considere un electricista para instalarlos, ya que la mayoría viene con requisitos cableados.
Los sistemas de servicio de servicio ayudan a mantener las condiciones internas del gabinete eléctrico en los parámetros requeridos. Estos sistemas son capaces de medir temperaturas, humedad del curso y también pueden dar señales en el caso de variaciones agudas.
Estos termostatos se pueden establecer fácilmente para controlar la temperatura del aire dentro del gabinete con referencia a un cierto rango de temperatura. Se integran con los calentadores/sistemas de enfriamiento para que puedan ajustar el clima interior por su cuenta.
Los sensores actuales ofrecen el flujo continuo de datos y deben notificar cuándo la temperatura alcanza el límite superior o inferior. Esto es especialmente cierto para los sistemas controlados automáticamente donde se necesita la acción de enfriamiento tan pronto como aumenta la temperatura.
En este caso, si bien la temperatura puede dañar los componentes eléctricos al disparar o caer más allá del rango de trabajo recomendado, los sensores de humedad ayudan a controlar el contenido de calor y humedad en el entorno, ya que este último puede dañar los componentes eléctricos. Si aumenta la humedad, los calentadores de anticondensación o deshumidificadores pueden activarse para mantener la tasa segura.
Los sensores de temperatura y humedad se incorporan a sistemas inteligentes con dispositivos de red que permiten a los usuarios medir y administrar el entorno del gabinete de forma remota. Las alertas y el registro de datos se pueden recuperar de computadoras o dispositivos móviles para permitir que se tomen medidas inmediatas.
Una de las cosas importantes a considerar al intentar controlar la temperatura de un gabinete eléctrico es la eficiencia de la electricidad utilizada en el gabinete eléctrico. Aquí hay algunas mejores prácticas para minimizar el uso de energía al tiempo que garantiza un control de temperatura óptimo:
Use ventiladores de velocidad variable: estos ventiladores varían sus velocidades con respecto a la carga de calor; Operan con bajo consumo de energía durante las ocasiones en que hay poca salida de calor.
Sellado de gabinete adecuado: asegúrese de que cada puerta y panel de gabinete se cierre de manera efectiva para que no se permita más calor o sale la humedad.
Mantenimiento regular: asegúrese de cambiar, limpiar y mantener los filtros, ventiladores, tornillos, tuercas y respiraderos para que los sistemas de enfriamiento regulen la temperatura adecuadamente y no sean un desperdicio.
Aislamiento de eficiencia energética: aisle los paneles o aplique algún tipo de recubrimiento eficiente que minimizará la temperatura externa que afecte el clima dentro del gabinete.
Sistemas de enfriamiento inteligentes: uso de termostatos programables y sistemas inteligentes para controlar las temperaturas para el enfriamiento, utilizando la energía solo cuando sea necesario.
El manejo de la temperatura dentro de los gabinetes eléctricos es importante para garantizar la operación, las medidas de seguridad y la durabilidad del equipo eléctrico montado dentro de él. Por lo tanto, es posible mantener la temperatura del gabinete eléctrico de forma segura utilizando dispositivos de enfriamiento pasivos y activos, como intercambiadores de calor, calentadores y dispositivos de monitoreo de temperatura. La conservación y el mantenimiento de la energía también mejora la confiabilidad de los sistemas que utiliza para el control de la temperatura, así como en salvaguardar su inversión dentro de sus locales comerciales.
