Como calcular a dissipação de calor para VFDs

Um dia ensolarado para você pode ser um desastre para seus VFDs. Os sistemas de ar condicionado são instalados para garantir que máquinas como acionamentos, painéis, etc. funcionem dentro da faixa de temperatura ideal. Mas se a temperatura ultrapassar os níveis esperados, as coisas podem dar errado muito rapidamente. A dissipação de calor é frequentemente negligenciada no caso de VFDs ou inversores de frequência , levando a um tempo de inatividade devastador. Levar em consideração alguns fatores pode ajudar muito a manter a dissipação de energia sob controle e reduzir os riscos de desligamentos inesperados.

Eficiência de condução

A maioria dos VFDs tem uma alta eficiência, geralmente dentro de uma faixa de 93 a 98%, com a energia restante sendo perdida na forma de calor. A energia dissipada em tais formas pode ser facilmente calculada subtraindo a eficiência de 100% e multiplicando a parte restante pelo consumo de energia do VFD .

Por exemplo, se uma unidade de 100 HP com 95% de eficiência estiver operando, ela estará liberando calor:

(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 confirmado pelo fornecedor.

Espaço para outras perdas

Equipamentos auxiliares, como reatores CC, fontes de alimentação, interruptores, transformadores de mudança de fase, etc. produzem suas próprias perdas térmicas. A menos que sejam minúsculos demais para serem contados, 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 retiradas do fornecedor e deveriam ser obtidos em tempo hábil.

Temperatura de operação

Os fabricantes de drives geralmente especificam um limite máximo de temperatura para seus dispositivos, após o qual eles ficariam propensos a falhas. Em alguns casos, esse limite é relativamente baixo, pois leva em consideração o efeito de aquecimento do componente de eletrônica de potência nas placas de circuito.

Uma boa regra é projetar o resfriamento do gabinete para manter uma temperatura abaixo de 20 graus Fahrenheit. Isso promoveria a longevidade da operação e minimizaria as chances de superaquecimento.

Carga de calor total

A carga térmica total dissipada é calculada somando todas as dissipações térmicas individuais de cada equipamento. A equação também precisa levar em conta a transferência de calor através das paredes do gabinete devido à temperatura ambiente, fontes de calor próximas, radiação, etc. Uma maneira fácil de fazer cálculos precisos a esse respeito é usar a seguinte calculadora de carga de calor on-line.

Sistemas de refrigeração

Considerando que a temperatura ambiente é menor que a temperatura do gabinete, um pacote de ventiladores filtrado pode ser usado para fornecer recursos 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 exigida do gabinete, uma solução baseada em ar condicionado deve ser instalada. Fazer isso seria caro, mas traria muitos benefícios devido à natureza vedada, como eliminação de poeira, sujeira e outros poluentes. Além disso, manteria os requisitos de umidade sob controle, o que é uma das principais causas de interrupção nas operações.

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