Avec l'automatisation croissante des processus industriels, les armoires électriques abritent de plus en plus de composants générant d'importantes pertes de puissance, converties en chaleur. Une température excessive à l'intérieur de l'armoire réduit la fiabilité des équipements, augmente les risques de pannes et diminue leur durée de vie.
Les principaux défis de la gestion thermique incluent :
Maintenir la fiabilité des processus
Prolonger les intervalles d'entretien
Optimiser les coûts opérationnels
Le choix de la méthode de refroidissement adaptée est donc crucial pour garantir des conditions optimales.
Nos solutions de climatisation pour armoires électriques
Découvrez notre gamme complète de produits conçus pour répondre à tous vos besoins :
✔ Climatiseurs spécialisés pour un refroidissement optimal et une régulation précise de la température.
✔ Échangeurs air/eau pour une dissipation thermique performante dans les environnements exigeants.
✔ Ventilateurs avec filtre pour une ventilation efficace et une protection contre la poussière.
✔ Chauffages, thermostats et hygrostats pour une régulation précise de la température et de l'humidité.
✔ Lampes LED pour armoires électriques pour une meilleure visibilité et sécurité lors des interventions.
Nos experts vous accompagnent dans le choix de la solution la plus adaptée à votre application, afin de maintenir des conditions optimales, prolonger la durée de vie de vos équipements et assurer leur performance en toutes circonstances.
Les méthodes de refroidissement les plus utilisées
1. Convection naturelle
Idéale pour les applications avec une faible perte de chaleur, cette méthode utilise des ouvertures (persiennes ou grilles) équipées de filtres pour dissiper la chaleur.
Avantages :
Aucune pièce mobile, donc une maintenance réduite.
Protection contre la poussière grâce aux filtres.
Solution économique pour les environnements peu exigeants.
Formule de calcul de la chaleur dissipée : Ps [W] = k x A x ∆T
Ps [W] = Puissance dissipée (puissance thermique dissipée de la surface de l'armoire de contrôle).
k [W/m²K] = Coefficient de transmission de chaleur (Puissance dissipée par m2 et par Kelvin). Cette constante est déterminée par le matériau..¹⁾
A [m²] = Superficie de l’armoire
∆T [K] = Différence thermique entre l’air ambiant et l’air à l’intérieur de l’armoire
.¹⁾ Tôle d’acier - 5.5 W/m²K / Acier inox - 5.5 W/m²K / Aluminum - 12.0 W/m²K / Plastic - 3.5 W/m²
2. Convection forcée
Si votre installation est dans un environnement propre et non dangereux, et avec une température ambiante inférieure à la température de consigne de l'armoire, un simple système de ventilation forcée utilisant l'air ambiant est généralement suffisant. Associés aux filtres à air, de tels dispositifs répondent généralement aux besoins de dissipation thermique de l'équipement électronique.
Règles générales:
- en cas de besoin, augmenter la température d’au moins 10K de plus que la température ambiante (cela peut varier selon la charge à l’intérieure de l’armoire et de la température ambiante).
- plusieurs configurations possibles : les ventilateurs à filtres peuvent être situés dans un certain nombre d'emplacements selon la complexité des enceintes.
- calculez la taille d'un ventilateur pour inclure la pression statique : lors du choix du ventilateur à filtre, il est très important de comprendre comment la pression statique affecte les performances de ce ventilateur.
Formule de calcul du débit d’air requis: V = 3.1 x Pv / ∆T [ m³/h]
V [ m³/h] = Volume d’écoulement d’air d’un ventilateur à filtre
Pv [W] = Perte de puissance (puissance thermique générée à l'intérieur d'une armoire par la puissance dissipée des composants)
∆T [K] = Différence de thermique entre l'air ambiant et l'air intérieur de l'armoire
3. Principe de refroidissement actif en circuit fermé
Dans les environnements hostiles (poussière, humidité, températures élevées), il est essentiel d’opter pour un refroidissement actif en circuit fermé afin de protéger les composants sensibles des armoires électriques. Ces systèmes utilisent des climatiseurs industriels ou des échangeurs de chaleur pour maintenir une température stable et éviter toute contamination par l’air ambiant.
Si votre application est exposée à des températures ambiantes extrêmes, à de l’huile, à de la poussière ou exige un indice de protection IP/NEMA élevé, il est crucial d’empêcher toute infiltration de l’air extérieur dans l’armoire.
Dispositifs de climatisation active
Ce type de système repose sur une séparation stricte entre l’air intérieur et l’air ambiant. La chaleur générée par les composants est évacuée vers l’extérieur via un dissipateur thermique hermétique, assurant une protection optimale contre la poussière, l’humidité et les contaminants.
Applications et solutions adaptées:
Pour ces environnements exigeants, les solutions de refroidissement privilégiées sont :
- Climatiseurs industriels pour armoires électriques
- Échangeurs de chaleur à air ou à eau
Règles générales à suivre:
- Utiliser une méthode de refroidissement garantissant une température intérieure inférieure à la température ambiante
- Sélectionner des systèmes conformes aux normes NEMA / IP pour une protection maximale
- Lors de la planification, prendre en compte :
- La température ambiante et la perte de puissance générée
- Pour les applications extérieures, considérer la charge solaire
Comment choisir la bonne solution ?
- Capacité de refroidissement requise (exprimée en Watts)
- Température maximale de l’air ambiant et température cible à l’intérieur de l’armoire
- Conditions de montage : latéral, intégré ou au-dessus
- Dimensions du dispositif de refroidissement et de l’armoire
- Lieu d’installation : intérieur, extérieur, zone ombragée, exposition au soleil, etc.
Formule pour la puissance de refroidissement nécessaire : Pk = Pv - Pr
Pk [W] = Capacité de refroidissement du dispositif
Pv [W] = Perte de puissance (puissance thermique générée à l'intérieur d'une armoire par la puissance dissipée des composants)
Pr [W] = Pertes / gains de chaleur radiante (transfert de chaleur via l’enveloppe externe de l’armoire)
La formule suivante permet de calculer le gain / la perte de chaleur: Pr = k x A x ∆T
k [W/m²K] = Coefficient de transfert de chaleur
A [m²] = Superficie de l’armoire
∆T [K] = Différence de température entre l’air ambiant et l’air à l’intérieur de l’armoire
Nos conseils d’experts pour une bonne climatisation:
Pour garantir une gestion thermique efficace avec un dispositif de refroidissement actif, il est essentiel de respecter les recommandations suivantes :
✔ L’armoire doit être hermétiquement fermée afin d’empêcher toute infiltration de l’air ambiant.
✔ Le degré de protection (IP/NEMA) du climatiseur et de l’armoire doit être identique pour assurer une protection optimale contre la poussière, l’humidité et autres contaminants.
✔ Utilisez un interrupteur de porte pour désactiver le climatiseur lorsque la porte de l’armoire est ouverte et éviter ainsi toute perte d’efficacité énergétique.
✔ Veillez à une bonne circulation de l’air dans le circuit externe du climatiseur, en garantissant une entrée et une sortie d’air suffisantes pour dissiper efficacement la chaleur.
✔ Évitez que les composants à forte ventilation interne dirigent leur flux d’air directement vers la sortie d’air froid du climatiseur, ce qui pourrait nuire à l’efficacité du refroidissement.
✔ Assurez-vous que l’armoire est bien positionnée à l’horizontale, afin d’éviter tout dysfonctionnement lié à une mauvaise inclinaison.
✔ Ne cherchez pas à atteindre la température la plus basse possible à l’intérieur de l’armoire. La température de consigne pré-réglée en usine à +35°C représente un compromis optimal entre durée de vie des composants, prévention de la condensation et économies d’énergie.
En suivant ces recommandations, vous optimisez la performance et la fiabilité de votre système de refroidissement tout en prolongeant la durée de vie des équipements.
En savoir plus
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