Fandis investe risorse significative nella ricerca e nello sviluppo di tecnologie all’avanguardia per migliorare l’efficienza del thermal management, con una missione chiara: offrire prodotti in grado di prolungare la vita utile delle apparecchiature elettriche, migliorare l’affidabilità e ridurre gli sprechi energetici.
Molti lettori del blog hanno dimostrato interesse per i alcuni nostri recenti articoli:
- Controllo di portata intelligente per i torrini di estrazione da tetto Fandis
- Controllo di portata intelligente per i torrini di estrazione da tetto Fandis: confronto con il sistema tradizionale
- Come gestire gli hot spot nei quadri elettrici
Se siete tra questi, troverete ancora più suggestivo quanto stiamo per raccontarvi!
Abbiamo, infatti, deciso di mettere a confronto l’approccio tradizionale con le soluzioni più recenti introdotte da Fandis nel thermal management, cioè Sensis in modalità ON/OFF e Sensis abbinato a un torrino in CC, strumentando un armadio nel nostro laboratorio e misurando i risultati ottenuti.
L’armadio di prova
Abbiamo allestito un armadio elettrico standard in laboratorio, con una temperatura ambiente media di circa 25°C, mantenendo invece quella all’interno dell’armadio ad un valore massimo di 35°C. Abbiamo applicato un carico termico interno di circa 800W e calcolando, grazie al nostro software di calcolo disponibile gratuitamente, una portata volumetrica di raffrescamento nell’intorno di 450m³/h.
La fonte di calore principale è concentrata in un hot spot di circa 750 W ad un’altezza di 400 mm dal fondo dell’armadio, mentre la ventilazione è basata su un estrattore da tetto e un filtro di ingresso FF15 su una parete, poco sopra al fondo.
Le misurazioni
Abbiamo condotto simultaneamente la misurazione della potenza assorbita dal ventilatore del torrino di estrazione e la registrazione delle temperature stratificate nell’armadio mediante l’impiego di un wattmetro collegato all’alimentazione del ventilatore e di tre termocoppie disposte a varie altezze. Il campionamento è stato effettuato con un intervallo di 10 secondi per una durata complessiva di 5.000 campioni (equivalente a circa 14 ore).
Per ciascuna delle configurazioni oggetto di confronto, abbiamo esaminato i valori massimi di temperatura raggiunti nelle otto diverse stratificazioni e calcolato l’energia totale consumata mediante l’integrazione della potenza assorbita nel corso dell’intera durata del test.
Prima prova: sistema tradizionale
Abbiamo controllato l’attivazione del ventilatore mediante un termostato a bimetallo, posizionato a circa 300 mm dal tetto dell’armadio e con il set point impostato a 35°C. In questo caso, il torrino di estrazione impiegava un ventilatore in AC alimentato a 230V.
La curva arancione è quella rilevata più in alto, in prossimità del termostato di regolazione, quella grigia rappresenta quella più attigua all’hot spot, mentre quella blu è quella dell’aria fresca in ingresso.
Come possiamo vedere, grazie alla collocazione del termostato nell’area più alta e al dimensionamento ben bilanciato del sistema di raffrescamento, il sistema riesce a evitare le derive di temperatura, mantenendola tra i 28°C e 46°C, sia nella regione superiore sia in prossimità dell’hot spot.
Il consumo energetico del sistema di totalizzato nel periodo di campionamento è stato complessivamente di 785 Wh.
Seconda prova: controllo on/off ma basato su regolatore digitale Sensis
Il sistema di regolazione Sensis è stato installato nella stessa posizione prevista per il termostato della prima prova, ma è stata sfruttata la disponibilità di due sensori remoti per rilevare contemporaneamente le temperature in punti diversi dell’armadio e prevenire gli hot spot.
Dal grafico si evince come l’isteresi stretta del regolatore e la rapidità di intervento riescono a limitare gli overshoots al massimo a 2°C oltre il set point, sia nell’area più alta dell’armadio sia nella zona degli hot spot. C’è però un secondo vantaggio non irrilevante: nello stesso arco di tempo, il wattmetro ha registrato un consumo energetico di circa 710 Wh contro i 785 Wh della soluzione tradizionale.
Terza prova: controllo proporzionale con regolatore digitale Sensis e torrino in CC
Abbiamo sostituito il torrino di estrazione tradizionale con un TP19UD24, con caratteristiche aerauliche di poco superiori ma con la possibilità di modulare la velocità in funzione del reale fabbisogno di raffrescamento, e collegato l’uscita PWM del regolatore Sensis al segnale di controllo del ventilatore.
Grazie alla tecnologia del ventilatore in corrente continua e la modulazione, si sono ottenuti risultati sorprendenti: la temperatura negli hot spot è rimasta costantemente attorno ai 35°C, mentre il consumo energetico si è ridotto drasticamente a soli 170 Wh, meno di un quarto rispetto alle soluzioni tradizionali.
Questi risultati dimostrano chiaramente l’efficacia straordinaria delle nuove soluzioni di Fandis nel thermal management, una vera rivoluzione per il settore, in vista di una concreta riduzione dei consumi energetici e nell’aumento dell’affidabilità delle apparecchiature elettriche.
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