Como Calcular Precisamente a Dissipação de Calor para VFDs

Um dia ensolarado e brilhante para você pode ser um desastre em formação para seus VFDs. Sistemas de ar condicionado são instalados para garantir que máquinas como drives, painéis, etc. operem dentro da faixa de temperatura ideal. Mas se a temperatura exceder os níveis esperados, as coisas podem dar errado muito rapidamente. A dissipação de calor é frequentemente negligenciada no caso de VFDs ou drives CA, levando a tempo de inatividade devastador. Manter em conta alguns fatores pode ajudar muito a manter a dissipação de energia sob controle e reduzir os riscos de desligamentos inesperados.

Eficiência do Drive

A maioria dos VFDs tem alta eficiência, geralmente variando entre 93-98 por cento, com a energia restante sendo perdida na forma de calor. A potência dissipada de tal forma pode ser facilmente calculada subtraindo a eficiência de 100%, e multiplicando a porção restante pelo consumo de potência do VFD.

Por exemplo, se um drive de 100 HP com 95% de eficiência estiver operando, ele estaria emitindo calor no valor de:

(100%-95%)x100HP = 5HP

Convertido de volta para watts, 5HP seria equivalente a 3729 watts. Mas um pré-requisito para fazer tal cálculo é conhecer a eficiência exata do VFD, que deve ser confirmada pelo fornecedor.

Espaço para Outras Perdas

Equipamentos auxiliares como reatores CC, fontes de alimentação, equipamentos de chaveamento, transformadores de deslocamento de fase, etc., produzem perdas térmicas próprias. A menos que sejam minúsculas demais para contar, essas perdas também devem ser adicionadas ao calcular a carga térmica total. Um transformador, por exemplo, pode adicionar quase 4% ao consumo de energia. Os números exatos dependeriam das informações obtidas do fornecedor, e devem ser obtidas tempestivamente.

Temperatura de Operação

Fabricantes de drives frequentemente especificam um limite máximo de temperatura para seus dispositivos, após o qual se tornariam propensos a falhas. Em alguns casos, este limite é relativamente baixo pois leva em conta o efeito de aquecimento de componentes de eletrônica de potência nas placas de circuito.

Uma boa regra prática é projetar o resfriamento do gabinete para manter uma temperatura abaixo de 20 graus Fahrenheit (aprox. -6,7°C). Fazer isso promoveria longevidade na operação e minimizaria chances de superaquecimento.

Carga Térmica Total

A carga térmica total dissipada é calculada somando todas as dissipações de calor individuais de cada equipamento. A equação também precisa contabilizar a transferência de calor através das paredes do gabinete devido à temperatura ambiente, fontes de calor próximas, radiação, etc. Uma maneira fácil de fazer cálculo preciso a este respeito é usar a seguinte calculadora online de carga térmica.

Sistemas de Resfriamento

Considerando que a temperatura ambiente é menor que a temperatura do gabinete, um pacote de ventilador filtrado pode ser usado para fornecer capacidades de remoção de calor ao gabinete. Caso contrário, no caso de um gabinete selado, uma solução de trocador de calor ar-ar também pode ser usada.

Mas, se a temperatura do ar ambiente exceder a temperatura necessária do gabinete, então uma solução baseada em condicionador de ar tem que ser instalada. Fazer isso seria caro, mas traria muitos benefícios devido à natureza selada, como eliminação de poeira, sujeira e outros poluentes. Além disso, manteria os requisitos de umidade sob controle, que é uma das principais causas de interrupção nas operações.

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