Thermal management : la digitalizzazione dell'armadio elettrico

La digitalizzazione nel controllo climatico dell'armadio elettrico

Alberto Tonietti - Fandis

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Bilancio termico
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Conclusioni

Sommario

Problemi climatici di un quadro elettrico: - Ambiente e condizioni di installazione; - Bilancio termico; - Eventi anomali; - Guasti o fermi della macchina.

Smart thermal management

I tre passi fondamentali per lo smart thermal management:
- Software per la progettazione termotecnica dell'armadio;
- Manutenzione predittiva;
- Supervisione dati dal campo e bigdata.

Ambienti e condizioni di installazione:
- Condizioni climatiche dell'ambiente di installazione (indoor, outdoor, altitudine, latitudine);
- Coefficienti adduttivi dovuti a convezione ed irraggiamento, parati e libere;
- Materiale costruttivo dell'armadio (acciaio dolce verniciato, inox, PE, allumino);
- Produzione di calore interna effetto Joule.

Perché si forma la condensa negli armadi?
Un eccessivo grado di umidità può compromettere la vita degli apparati.

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La digitalizzazione nel controllo climatico dell'armadio elettrico

Bilancio termico

Passo 1 Dimensionamento termotecnico

Dati di ingresso (esempio)

Fattori ambientali:
1. Temperatura desiderata nel quadro: 35° C;
2. Temperatura massima esterna: 30° C;
3. Temperatura minima esterna: -10° C;
4. Altitudine: 300m s.l.m.;
5. Velocità del vento: 1 - assenza di vento;
6. Latitudine: max 45° min 44°;
7. Installazione outdoor.

Caratteristiche armadio:

1. Colore dell'armadio: grigio;
2. Materiale costruttivo utilizzato: acciaio dolce;
3. Spessore delle pareti: 1,5 mm;
4. Larghezza: 600 mm;
5. Altezza: 1800 mm;
6. Profondità: 400 mm;
7. Tipo di installazione: armadio laterale a parete.

Fattori endogeni:
1. Potenza termica complessiva sviluppata dai componenti installati: 500W;
2. Fattore di contemporaneità: 100%.

Risultati

1. Potenza di raffrescamento necessaria = 458 W;
2. Portata di ventilazione necessaria = 295 m3/h;
3. Potenza di riscaldamento necessaria = 547 W;
4. Grado di protezione IP, minimo raccomandato = IP55;
5. Grado di protezione TYPE, minimo raccomandato = 3R o 4.

Tipologie di manutenzione
- Manutenzione correttiva: intervento in presenza di un avvenuto guasto o problematica;
- Manutenzione preventiva: intervento programmato periodicamente o al superamento di una certa soglia di utilizzo;
- Manutenzione predittiva: intervento solo quando è indispensabile.

Passo 2: manutenzione predittiva

Grazie all'utilizzo di sensoristica IoT si raccolgono, correlano e analizzano puntualmente e in tempo reale dati multilivello, pianificando gli interventi solo se necessario;

Passo 3
- Feedback sui dati forniti di progetto;
- Ausilio nelle contestazioni per guasti in garanzia (scatola nera);
- Tuning remoto dei sistemi di regolazione e controllo.

La digitalizzazione nel controllo climatico dell'armadio elettrico

Conclusioni

Sensis è la risposta di Fandis alle esigenze di controllo climatico, manutenzione predittiva ed interconnettività. Indipendente dal processo sotto controllo, Sensis agisce sugli attuatori del Thermal Management, registra dati dal campo e correla le grandezze climatiche per strategie di diagnostica.
Perché scegliere Sensis:
- Un solo dispositivo di ingombro contenuto per la gestione di funzionalità diverse e complesse;
- Isteresi programmabili in funzione del carico termico del quadro elettrico;
- Interoperabilità con i principali BUS di campo ad accessibilità dalla rete ai dati raccolti nel quadro elettrico;
- Possibilità di applicare il dispositivo anche su impianti e in quadri elettrici esistenti (attività di revamping);
- Registrazione eventi (guasto, apertura, sportello, picco di carico) e raccolta di big data finalizzati alla manutenzione predittiva;
- Cablaggio semplice ed intuitivo consente installazione rapida all'interno del quadro elettrico.