Come funziona un termostato da quadro e quanti tipi ne esistono? Dove vengono installati i ventilatori sulle carpenterie del quadro elettrico?
Benvenuto in questa lezione, oggi parliamo del controllo della temperatura all’interno dei quadri elettrici d’automazione e non solo. Parleremo di termostati, di ventilatori, e dell'importante funzione che questi svolgono.
Il controllo della temperatura nei quadri elettrici.
Le apparecchiature impiegate nei quadri d’automazione, di distribuzione, e quelli a bordo macchina, hanno delle specifiche di funzionamento dichiarate dai costruttori, tra le quali il range di temperatura nel quale possono lavorare.
Lavorando con l’energia elettrica i dispositivi installati nei quadri generano calore, inoltre spesso i quadri industriali sono installati in ambienti caldi, si pensi per esempio alle linee di produzione con forni.
La temperatura all’interno di un quadro elettrico chiuso può salire anche oltre valori che possono danneggiare le apparecchiature contenute all’interno di esso, o per lo meno influenzare il loro corretto funzionamento.
Per monitorare e gestire la temperatura all’interno dei quadri oggi possiamo installare termostati, ventilatori e condizionatori; in questa lezione parliamo dei primi due componenti.
Quali apparecchi generano calore nel quadro elettrico.
All’interno di un quadro elettrico ci sono apparecchiature che non generano calore e altre che ne generano molto. I PLC per esempio ne generano poco, e in linea di massima tutti i componenti che lavorano con potenze basse generano poca energia termica; gli inverters e i soft starters invece producono più calore, e spesso sono infatti accoppiati con dei dissipatori.
Questi apparecchi possono contenere al loro interno un ventilatore, tuttavia il calore che questo espelle finisce comunque nel quadro, per cui il problema non viene risolto completamente.
Ecco nella prossima immagine un inverter e un soft starter della Siemens, notiamo che entrambi hanno un dissipatore di calore montato sulla parte posteriore.
Termostati da quadro elettrico.
In una lezione precedente a questa abbiamo imparato cos’è un termostato e come funziona, esso è un dispositivo semplice che misura la temperatura (solitamente per mezzo di un bulbo) e commuta dei contatti elettrici.
Nella prossima immagine vediamo una porzione di schema elettrico, dove ci sono due termostati; il primo comanda il ventilatore, il secondo invece una segnalazione luminosa e un ingresso sul PLC.
Nelle applicazioni di questo tipo, solitamente il primo termostato viene impostato a un valore un poco più basso del secondo, in modo che il ventilatore venga comandato prima di raggiungere la soglia critica. Nel caso la temperatura continuasse a salire allora il secondo termostato attiva la segnalazione con conseguente allarme generato nel PLC.
L’alimentazione della maggior parte dei termostati è di 24 Volt continui.
Ecco nella prossima immagine come appaiono alcuni termostati nella realtà, abbiamo anche un ventilatore da quadro (al centro dell'immagine).
Come vediamo nella figura sopra, ci sono termostati semplici, doppi e termostati elettronici. I modelli di base hanno dei selettori rotativi per l’impostazione della soglia, quelli elettronici invece sono configurabili per mezzo di display e pulsanti.
I ventilatori per il quadro elettrico.
I termostati da soli non bastano ad abbassare la temperatura nei quadri, per questo utilizziamo i ventilatori. Solitamente questi sono installati su un fianco della carpenteria del quadro, inoltre sulla stessa viene ricavato un foro di presa per l’aria.
Il ventilatore montato in basso nel quadro aspira aria più fredda (quella calda si trova più in alto) e genera un flusso che fa fuoriuscire l’aria calda dalla presa sulla parte superiore, opportunamente munita di filtro.
Anche i ventilatori possono essere muniti di filtri.
In alcuni casi la posizione del ventilatore e della presa d’aria sono invertite, il ventilatore allora aspira l’aria calda dall’interno del quadro, per farla fuoriuscire direttamente dall’alto.
In altri casi il ventilatore e la presa d’aria possono anche essere montati entrambi in alto, come vediamo nella figura quì sotto.
