Guide des produits

Comment toujours choisir le bon produit

Notre guide de produits explique la construction et l'exploitation d'un climatiseur pour le refroidissement d'une armoire electrique et vous aide parmi notre gamme complète à faire le meilleur choix entre climatiseur, échangeur à chaleur air/eau, ventilateur à filtre, chauffage, thermostat, hygrostat et lampes d'armoire LED.

 

Pourquoi est-ce nécessaire de refroidir ?

Avec l'automatisation croissante des processus de production, de plus en plus de composants électrotechniques sont utilisés. Ces composants génèrent beaucoup de perte de puissance, et ces pertes sont converties en chaleur. Les températures croissantes à l'intérieur des armoires de contrôle ont un impact négatif sur le cycle de vie des composants à l'intérieur.

Les principaux défis auxquelles quant à la gestion thermique des armoires de contrôle sont : le maintien de la fiabilité du processus et le maintien des intervalles d'entretien dans des conditions économiques. 
Par conséquent, le choix de la bonne méthode de refroidissement a une grande importance.

Les méthodes de refroidissement les plus utilisées :

1. Convection naturelle
Si dans votre application, la perte de chaleur est minimale, alors des ouvertures telles que des persiennes ou grilles avec des filtres peuvent être assez efficaces pour votre armoire. Cependant, l’efficacité de cette méthode est limitée par les composants utilisés de nos jours.

Règles générales:

  • Selon la charge à l'intérieur de l'armoire et la température extérieure, la température de l'armoire est susceptible d'être supérieure à la température ambiante.
  • Pas de pièces mobiles - en éliminant les ventilateurs externes, vous créez une application « zéro maintenance »
  • Pas de poussière - L'utilisation de filtres d'échappement empêche la pénétration de la poussière dans l'armoire. Celle-ci peut endommager l'électronique de la même manière que la chaleur!

Si la température ambiante est inférieure à la température à l'intérieur de l'armoire électrique, la chaleur dissipée s'échappe dans l'environnement à travers la surface de l'armoire.

La formule suivante permet de calculer le niveau de chaleur dissipée par l'armoire :

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.

La formule suivante permet d’obtenir le 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. Dispositifs de refroidissement en circuit fermé
Si votre application est installée dans un environnement où les températures ambiantes, l'exposition à l'huile et à la poussière sont élevées, et si vous avez des exigences sévères en matière d'éclaboussures (NEMA / IP), il est absolument nécessaire d'empêcher que l'air ambiant pénètre dans l'armoire.
Un système de refroidissement avec refroidissement en circuit fermé consiste normalement en 2 boucles : une boucle ferme l'air ambiant, refroidit et fait circuler de l'air propre dans l'armoire ; et la deuxième boucle utilise l'air ambiant ou l'eau pour dissiper la chaleur.

Pour ces applications, les dispositifs de refroidissement et les échangeurs sont principalement utilisés.

Règles générales:

  • méthode unique pour que la température de l'armoire soit inférieure à la température ambiante
  • adapté aux exigences des normes NEMA / IP
  • lors de la planification, tenir compte de la température ambiante ainsi que de la perte de puissance générée. Pour des applications extérieures, tenir aussi compte du chargement solaire.

La bonne sélection d'une unité de refroidissement est déterminée par les critères suivants:

  1. capacité de refroidissement requise en Watt
  2. température maximale de l’air ambiant et température de l’air requise pour l’enceinte
  3. conditions de montage (latéral, intégré ou au-dessus)
  4. dimensions du dispositif de refroidissement et de l’armoire
  5. lieu du montage du dispositif (intérieur, extérieur, ombrage, etc.)

La formule suivante permet de calculer 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

Informations importantes lors de l'utilisation de dispositifs de refroidissement:

  1. L’enceinte doit être scellée pour empêcher l'entrée de l'air ambiant
  2. La classification NEMA / IP du dispositif de refroidissement doit être identique à celle de l’armoire
  3. Utiliser un interrupteur de contact de porte pour prévenir le fonctionnement avec des portes ouvertes ainsi qu’une accumulation excessive de condensation
  4. S’assurer que l'entrée d'air et le débit d'air dans le circuit externe ne sont pas entravés, autrement, cela empêcherait un bon échange de chaleur au niveau du condenseur
  5. Lorsque de l’utilisation des dispositifs de refroidissement montées au-dessus de votre armoire, s’assurer que les composants ayant leurs propres ventilateurs n'expulsent pas l'air directement dans la sortie d'air frais du climatiseur.
  6. Assurez-vous que l'unité est droite.
  7. Paramétrer la température minimum n'est pas toujours la meilleure solution. La valeur de +35°C prédéfinie par Seifert est un bon compromis qui permet d’assurer à la fois: une longue durée de vie des composants électriques, un fonctionnement efficace et une condensation minimale. Cela peut également varier en fonction de l'application.

Comment fonctionne un dispositif de refroidissement

L'unité de refroidissement pour les enceintes fonctionne sur la base d'un circuit de réfrigération consistant en quatre principaux éléments : le compresseur, l’évaporateur, le condenseur et le dispositif d'expansion. 
Le circuit est scellé hermétiquement et le réfrigérant R134a circule à l'intérieur (R134a est sans chlore et a un potentiel de destruction de l'ozone [PDO] de 0 et un potentiel de réchauffement global [PRG] de 1 430). Le compresseur comprime le fluide frigorigène (le portant ainsi à la haute pression et haute température) et le poussant à travers le condenseur, où il est refroidit par l'air ambiant passant ainsi de l'état gazeux à l'état liquide. À l'état liquide, il traverse alors le tuyau capillaire étant à une pression beaucoup plus basse, le réfrigérant arrive à l'évaporateur où il absorbe la chaleur nécessaire pour se modifier de l'état liquide à l'état gazeux.  Le gaz est alors renvoyé dans le compresseur finalisant le cycle.

1 Prise d’air, côté armoire 6 Prise d'air, côté ambiant
2 Ventilateur radial, côté armoire 7 Ventilateur radial, côté ambiant
3 Évaporateur 8 Condenseur
4 Sortie d'air, côté armoire 9 Sortie d'air, côté ambiant
5 Compresseur 10 Filtre sécheur
    11 Unité d'extension

L'utilisation correcte des dispositifs de refroidissement de l'armoire de commande

Les dispositifs de refroidissement sont utilisés lorsque

  • la dissipation thermique nécessaire ne peut plus avoir lieu en permanence via l'air ambiant
  • la température requise dans l'armoire de commande doit être égale ou inférieure à la température ambiante
  • l'air ambiant est fortement pollué ou il y a une augmentation de l'humidité

Lors de l'achat d'un diepositif, faites attention au coefficient de performance de refroidissement (COP):En général, les dispositifs de refroidissement pour armoires fonctionnent selon le principe de la pompe à chaleur. Ce principe implique une forte consommation d’électrique, et implique donc un coût financier non négligeable. L'efficacité des dispositifs de refroidissement s’obtient à l’aide du Coefficient de Performance (CP). Plus le Coefficient de Performance est élevé, plus le dispositif de refroidissement est efficace, et plus la consommation en électricité est faible.
La nouvelle génération des dispositifs de refroidissement à rendement optimum de Seifert a un Coefficient de Performance pouvant aller jusqu’à 2,5. Cela veut dire qu'un dispositif de refroidissement de cette série, ayant une puissance de refroidissement de 2.000 W (L35L35) ne consommera que 800 W de puissance (2000/2,5).

1Entrée d’air “armoire de control” Côté frais
2Sortie d’air “armoire de contrôle” Côté frais
3Sortie d’air “ambient” Côté chaud
4Entrée d’air “ambient” Côté chaud

L’utilisation correcte des échangeurs de chaleur

Des échangeurs de chaleur air / air sont employés lorsque l’on ne souhaite pas que l’air frais du côté ambiant pénètre dans l’armoire de contrôle – en raison de sa contamination. Des échangeurs de chaleur air/air sont principalement employés pour applications extérieures.

Des échangeurs de chaleur air / eau sont principalement employés lorsqu’il y a possibilité de refroidissement par circuit d’eau ou encore en cas de gestion de grandes pertes de puissance dans de petits secteurs.

L’utilisation correcte des chillers

Un chiller ou un groupe de froid de Seifert Systems assure le refroidissement d’un circuit de liquide fermé pour de nombreux processus industriels.

La gestion thermique de ces milieux est primordiale pour le succès des applications telles que par ex. l’industrie lourde, les machines-outils, domaine médical, centres informatiques etc.

Seifert Systems propose des chillers à refroidissement actif et des groupes de froid à refroidissement passif avec une capacité de refroidissement pouvant aller jusqu’à 200 kW tous sur-mesure selon votre application.

Contactez-nous, nous nous ferons un plaisir de vous conseiller.

L’utilisation correcte d'un climatiseur thermoélectrique Peltier

L'effet thermoélectrique (aussi connu comme étant l'effet Peltier en hommage à son inventeur Jean Charles Athanase Peltier) est la provocation sous certaines conditions d'une différence de température entre deux conducteurs métalliques, qui peut être utilisée pour climatiser une armoire électrique.

En tant que spécialiste nous proposons la plus vaste gamme de climatiseurs thermoélectriques Peltier avec des capacités de refroidissement de 30 à 800 W.

D'un concept de construction durci les climatiseurs thermoélectriques Peltier de Seifert Systems sont moins sensibles aux défaillances et se caractérisent par une conception compacte et des classes de protection IP très élevées ce qui permet une utilisation à l'intérieur comme à l'extérieur. De plus, à la différence des climatiseurs conventionnels, il est principalement possible de changer l'orientation de montage en adaptant la gestion des condensats.

Quand utiliser des ventilateurs à filtre?

Des ventilateurs à filtre sont employés lorsque la température de consigne de l’armoire est régulièrement supérieure à la température de l'air ambiant. Avec l’intégration des thermostats de Seifert, et sachant que le ventilateur fonctionne uniquement en cas de nécessité, vous ferez des économies d’énergie sur : le matériel (consommation optimisée des filtres) et sur la durée d’utilisation (moins de nettoyage). Ceci assurera une longue durée de vie des ventilateurs à filtres et augmentera la fiabilité de votre processus.

Préférer le ventilateur à filtre pour souffler l'air frais du côté ambiant froid dans l'enceinte (Fig.2 et Fig.3). Cela garantira la création d’une légère pression positive à l'intérieur de l'armoire, ainsi que la circulation de l’air uniquement filtré. L’air insufflé dans l'armoire évacue l'air chaud par le filtre d'évacuation. Si, toutefois, il y a évacuation de l'air hors de l'armoire par la puissance d'aspiration (Fig.1), seul l'air ambiant filtré doit pénétrer dans l'armoire. Assurez-vous qu'aucun air non filtré ne puisse pénétrer par des joints ou des câbles de mauvaise qualité.

Si vous installez une combinaison ventilateur à filtre / filtre d'évacuation, le ventilateur à filtre doit toujours être placé dans le tiers inférieur de l'armoire et le filtre d'évacuation doit être placé dans la partie supérieure de l'armoire : ceci est pour éviter les poches de chaleur à l'intérieur.

L’utilisation correcte des appareils de chauffages

Les chauffages pour armoires sont un segment important du catalogue d'accessoires d’armoires de Seifert: ils font partie de nos solutions de gestion thermique. En effet, les différences de température des coffrets (notamment en applications extérieures) entraînent souvent l'humidité et la condensation, pouvant causer des pannes ainsi que la corrosion. L'utilisation d’un dispositif de chauffage approprié pour votre coffret éliminera ces problèmes.

Les Soufflant radiateurs distribuent l'air chaud de manière uniforme dans le coffret. Un autre avantage des radiateurs soufflants (par rapport aux chauffages PTC) est que leur courant de démarrage est beaucoup plus faible.

Accessoires pour armoires électrique

En tant que spécialiste de gestion thermique pour armoires électriques depuis plus de 50 ans Seifert Systems propose également un vaste choix d'accessoires pour armoires électriques tels que contrôleurs, chauffages ventilés, résistances chauffantes, thermostats, hygrostats, lampes LED, interrupteurs de porte etc. 

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