Come gestire gli hot spot nei quadri elettrici

Gli hot spot, ovvero punti caldi e localizzati in cui si possono rilevare temperature maggiori, sono tra le principali cause di guasto delle apparecchiature elettriche alloggiate in armadi o in quadri di comando. Per dissipare correttamente questi accumuli di calore e gestire la temperatura all’interno del quadro elettrico, dunque, il raffreddamento non deve più essere considerato un fattore secondario.

Come e dove si formato gli hot spot

È impossibile dire a priori se e dove potrebbero localizzarsi punti caldi all’interno di un armadio poiché la disposizione, il carico termico dell’apparecchiatura elettrica installata, le dimensioni dell’armadio e le condizioni ambientali sono unici per ciascuna installazione.

Tuttavia, la formazione di hot spot è frequente in prossimità dei dispositivi che, durante la propria attività, sviluppano più calore e di quelli non direttamente investiti da eventuali  flussi di aria di raffrescamento, a causa del layout interno che ne influenza il percorso.

I punti caldi, infatti, possono essere il risultato di sottosquadra o impedimenti nel percorso che inibiscono all’aria più fresca di raggiungere determinati punti nascosti all’interno dell’involucro. Se si presuppone che l’armadio sia uno spazio chiuso, i punti caldi saranno destinati a svilupparsi vicino alla parte superiore, dove si accumula l’aria calda, per via della stratificazione del calore, e sarà ulteriormente amplificato da condizioni ambientali estreme.

In casi leggermente più rari, i punti caldi potrebbero essere il risultato di cavi allentati e corrosi, di guasti ai componenti e carichi sbilanciati.

Come individuare gli hot spot

Gli hot spot all’interno degli armadi elettrici possono essere individuati solo attraverso tecniche avanzate, come l’imaging termico, i test a infrarossi, le termocamere e le simulazioni di trasferimento di calore. La soluzione più semplice per individuare i punti caldi sulla superficie è installare una termocamera all’interno dell’involucro e regolare la scala per rivelarli. Un’alternativa per individuare potenziali hot spot in un armadio già costruito consiste nel creare un progetto del layout attuale che includa le aperture di ingresso e di scarico dell’aria ed eseguire un’analisi accoppiata del flusso d’aria e del trasferimento di calore, dopo averne contrassegnato le potenziali fonti. Le termocamere e i test IR sono tra gli ultimi progressi nell’imaging termico, e forniscono risultati migliori, ma sono anche più costosi.

Soluzioni per la gestione dei punti caldi

Nella maggior parte dei casi, la temperatura all’esterno dell’armadio è sufficientemente bassa per risolvere tutto con un semplice ricambio d’aria forzato, attraverso aperture ventilate come gruppi filtro e filtri, mentre i condizionatori d’aria sono una soluzione efficace quando c’è necessità di controllare la temperatura all’interno del quadro elettrico e portarla al di sotto della temperatura ambiente.

Tuttavia, anche l’uso di metodi di convezione forzata non garantisce in assoluto il rischio di formazione di punti caldi, se non viene curato con attenzione il posizionamento delle ventole nell’armadio. Vortici d’aria e “sacche di calore” possono rendere vana l’energia impiegata per ventilare e raffreddare.

Ecco alcuni suggerimenti per evitare la formazione di punti caldi:

• Sviluppare il layout interno prima di definire la posizione delle aperture di ingresso e di scarico nell’armadio, tenendo in considerazione il moto dell’aria e del trasferimento di calore all’interno dello spazio.
• Posizionare i ventilatori sul pannello lontani da possibili restrizioni al flusso d’aria: ciò consente al flusso d’aria di raggiungere una velocità ottimale che favorisce un migliore trasferimento di calore.
• Aggiungere, se necessario, deflettori d’aria per dirigere il flusso d’aria verso aree critiche, favorendo quindi la rimozione dei punti caldi.
• Installare un ventilatore orientabile all’interno dell’armadio per garantire l’eliminazione delle sacche d’aria, soprattutto nei punti più critici.

Ventilatori orientabili OF Fandis

La serie OF è la gamma di ventilatori orientabili di Fandis, un’opzione semplice che garantisce risultati efficaci. Spesso, all’interno di un quadro elettrico preesistente, può essere difficile trovare lo spazio sufficiente per installare un ventilatore nelle immediate vicinanze, orientato nella giusta posizione. La serie OF, invece, consente di regolare la direzione del flusso d’aria su due assi, in modo da concentrare il flusso d’aria ottimale dove necessario, indipendentemente dal punto di installazione.

Il ventilatore orientabile Fandis è disponibile nelle versioni a 230 Vac, 115 Vac. e 24 Vdc, tutte dotate di staffe di fissaggio per montanti con passo da 25 mm, ovvero lo standard più diffuso all’interno dei quadri elettrici.

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