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Gestão e manutenção de temperatura em armários

robótica

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informação técnico-comercial

Componentes elétricos sofrem aumento do stress com temperaturas elevadas. Regra geral, a vida de um dispositivo eletrónico é reduzida a metade por cada 10°C (18°F) em relação à temperatura ambiente. Para maximizar os ciclos de vida dos seus dispositivos eletrónicos e manter os equipamentos num ótimo funcionamento, recomenda-se controlar adequadamente a temperatura dos seus componentes elétricos.

FONTES DE CALOR O inteiror de um quadro elétrico está sujeito a fontes de calor Internas e Externas. Fontes de calor Internas: • Fontes de alimentação AC/DC & DC/ DC; • Variadores de frequência; • Transformadores e retiﬁcadores; • Racks de servidores; • Equipamentos de rádio. Fontes de calor externas: • Exposição Solar; • Alta temperatura ambiente; • Processos de soldadura; • Estufas; • Fornos; • Equipamento de fundição e injeção.

TENDÊNCIAS PARA A GERAÇÃO DE MAIS CALOR Com o desenvolvimento da eletrónica em componentes cada vez mais pequenos, mais poderosos em ambientes e condições cada vez mais severas, o arrefecimento e a gestão térmica é agora uma consideração primária. Deste modo os dispositivos eletrónicos são colocados em armários de menores dimensões, que

intensiﬁca os problemas de calor que podem comprometer o desempenho dos componentes.

CONSEQUÊNCIAS DO EXCESSO DE TEMPERATURA O excesso de calor pode afetar negativamente os controlos industriais, criando o potencial para as seguintes consequências: • Baixo desempenho da unidade; • Funcionamento intermitentes; • Diminui exponencialmente o MTBF; • Falha catastróﬁca nos componentes; • Revogação de garantia; • Custos de manutenção; • Atraso na expedição; • Insatisfação dos clientes; • Perda de receita; • Horário de inatividade da fábrica.

OPÇÕES DE ARREFECIMENTO A gestão das temperaturas dos componentes elétricos pode ser realizada de

várias formas. Uma das formas é quando o ar no compartimento é trocado com o ar do ambiente envolvente: isto é conhecido como arrefecimento em circuito aberto. Um sistema de arrefecimento de circuito aberto simples ﬁltra o ar de entrada, mas não poderá baixar a temperatura do ar abaixo da temperatura ambiente. Isso fornece uma solução de arrefecimento barata para cargas de calor leve. No entanto, existem possíveis inconvenientes para este método. O arrefecimento em circuito aberto permite que pequenas quantidades de sujidade, poeira, elementos potencialmente corrosivos, vapor de água e outros gases/ vapores se inﬁltrem no armário. Considera-se o arrefecimento em circuito aberto para aplicações em que o ar circundante esteja limpo, frio e quando é aceitável que a temperatura dentro do gabinete seja ligeiramente superior à temperatura externa. Com maiores cargas de calor, ou para manter um ambiente controlado dentro de um armário, um sistema de refrigeração em circuito fechado fornecer melhores resultados. As duas principais soluções de refrigeração em circuito fechado são aparelhos de ar condicionado e permutadores de calor. Os aparelhos de ar condicionado podem manter a temperatura interna de um armário igual ou abaixo da temperatura ambiente. Os aparelhos de ar condicionado podem ser

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e permutadores de calor de circuito fechado estão disponíveis com as mesmas classificações necessárias para manter a classificação original e a integridade do armário. Em comparação com os sistemas de circuito aberto, os sistemas de circuito fechado são maiores e mais pesados, tendem a ter maiores custos iniciais e têm maior consumo de energia. Se um armário tiver uma carga de calor maior e/ou se o gabinete precisar manter uma temperatura interna abaixo de uma temperatura ambiente máxima, um aparelho de ar condicionado é a melhor opção de refrigeração em circuito fechado. Em alguns modelos de ar condicionado, a espiral do condensador é tratada com um revestimento para limitar a acumulação de poeira; deste modo, essas unidades exigem menos manutenção na limpeza do filtro. A maioria dos aparelhos de ar condicionado são disponibilizados para alimentação AC monofásico e trifásico e também em DC. Se o armário pode operar acima da temperatura ambiente máxima e o

controlo de humidade não são necessários, então um permutador de calor pode ser uma escolha apropriada. Os permutadores de calor são um produto inerentemente mais simples, com os ventiladores a serem os únicos dispositivos móveis. Modelos alimentados a AC de 115 V ou 230 V e modelos alimentados por DC estão normalmente disponíveis. Os modelos DC têm a vantagem adicional de controlo de velocidade dos ventiladores, de modo que o permutador de calor é mais silencioso quando a carga de calor é reduzida.

CONCLUSÃO O objetivo final de qualquer sistema de gestão térmica de armários é proteger a eletrónica interna e maximizar sua vida útil. Cargas de calor máximas, temperatura ambiente máxima, temperatura interna máxima permitida, controlo de humidade, controlo de poeira, custos de investimentos e custos operacionais, são todos os fatores a considerar ao escolher a solução adequada para uma aplicação específica. Para mais informações visite o website www.PentairProtect.com/hoffman

CARATERÍSTICAS DO SISTEMA DE GESTÃO TÉRMICA HOFFMAN Tipo de sistema de arrefecimento

Descrição da tecnologia

Ares condicionados

Ar forçado baseado em refrigerante

Arrefecimento termoelétrico

Permutadores de calor ar-ar

Alcance da remoção do calor

Indicadores para utilização

Aplicações típicas

Arrefecimento Arrefecimento abaixo acima ambiente ambiente

Circuito fechado

Alta

Efeito Peltier não tem partes móveis ou líquidos

Baixa

Armários pequenos | Carga Telecomunicações indoor pouco quente (60 – 200 watt) | e outdoor | armários de aplicações remotas alimentadas baterias industriais | sistemas por DC de segurança

Circuito fechado sem líquidos

Moderada

Ambiente com ar frio | Carga pouco quente (7 – 151 watt/c) | ar sujo ou corrosivo

Telecomunicações indoor e outdoor

A mais elevada

Ambientes muito quentes | Grande carga de calor (870 – 12500 watt) | ar extremamente sujo ou com poeiras

Condições extremas onde os condicionadores de ar estarão sujeitos a falhas | indústria automóvel | máquinas-ferramenta | embalagem | fábricas de papel

Ambiente do ar fresco e limpo

Fabricação industrial | telecomunicações outdoor | networking de dados

Arrefecimento de água de circuito Permutadores de calor fechado sem ar-água partes móveis expostas ao meio ambiente

Ventiladores c/ Forçado, ar ﬁltro, sopradores, Baixa a fresco em impulsores ou sistema moderada de refrigeração de ar circuito aberto direto (DacS)

Refrigeradores Vortex

Condutivo (unidade sem arrefecimento)

O calor passivo irradia através Muito baixa de paredes do armário

Ambiente de ar fresco (<25ºC/78ºF) | baixa carga de calor (<50 watt)

Onde componentes operam dentro da faixa de temperatura recomendada

Per classiﬁcação do armário