Cómo Calcular con Precisión la Disipación de Calor para VFD

Un día soleado y brillante para usted puede ser un desastre en ciernes para sus VFD. Los sistemas de aire acondicionado se instalan para asegurar que maquinaria como variadores, paneles, etc. funcionen dentro del rango de temperatura óptimo. Pero si la temperatura supera los niveles esperados, las cosas pueden salir mal muy rápido. La disipación de calor a menudo se pasa por alto en el caso de VFD o variadores de CA, llevando a tiempos de inactividad devastadores. Tener en cuenta algunos factores puede ayudar enormemente a mantener la disipación de energía bajo control y reducir los riesgos de apagados inesperados.

Eficiencia del Variador

La mayoría de los VFD tienen alta eficiencia, generalmente en un rango de 93-98 por ciento, con la energía restante perdiéndose en forma de calor. La potencia disipada en tales formas puede calcularse fácilmente restando la eficiencia del 100%, y multiplicando la porción restante con el consumo de energía del VFD.

Por ejemplo, si un variador de 100 HP con 95% de eficiencia está operando, emitiría calor equivalente a:

(100%-95%)x100HP = 5HP

Convertido de nuevo a vatios, 5HP equivaldría a 3729 vatios. Pero un prerrequisito para tal cálculo es conocer la eficiencia exacta del VFD, que debe confirmarse con el proveedor.

Margen para Otras Pérdidas

Equipos auxiliares como reactores de CC, fuentes de alimentación, equipos de conmutación, transformadores de desplazamiento de fase, etc., producen pérdidas térmicas propias. A menos que sean demasiado minúsculas para contar, estas pérdidas también deben sumarse al calcular la carga térmica total. Un transformador, por ejemplo, puede agregar casi un 4% al consumo de energía. Las cifras exactas dependerían de la información tomada del proveedor, y deben obtenerse oportunamente.

Temperatura de Operación

Los fabricantes de variadores a menudo especifican un umbral máximo de temperatura para sus dispositivos, después del cual se vuelven propensos a fallas. En algunos casos, este umbral es relativamente bajo ya que tiene en cuenta el efecto de calentamiento de componentes de electrónica de potencia en las placas de circuito.

Una buena regla práctica es diseñar el enfriamiento del gabinete para mantener una temperatura por debajo de 20 grados Fahrenheit. Hacerlo promovería la longevidad en la operación y minimizaría las posibilidades de sobrecalentamiento.

Carga Térmica Total

La carga térmica total disipada se calcula sumando todas las disipaciones de calor individuales de cada equipo. La ecuación también debe tener en cuenta la transferencia de calor a través de las paredes del gabinete debido a la temperatura ambiente, fuentes de calor cercanas, radiación, etc. Una forma fácil de hacer un cálculo preciso en este sentido es usando la siguiente calculadora de carga térmica en línea.

Sistemas de Enfriamiento

Considerando que la temperatura ambiente es menor que la del gabinete, un paquete de ventilador filtrado puede usarse para proporcionar capacidades de eliminación de calor al gabinete. De lo contrario, en caso de un gabinete sellado, una solución de intercambiador de calor aire-aire también puede usarse.

Pero, si la temperatura del aire ambiente excede la temperatura requerida del gabinete, entonces debe instalarse una solución basada en aire acondicionado. Hacerlo sería costoso, pero traería muchos beneficios debido a la naturaleza sellada, como eliminación de polvo, suciedad y otros contaminantes. Además, mantendría los requisitos de humedad bajo control, que es una causa importante de interrupción en las operaciones.

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