Industrie

L’art de l’optimisation thermique des tableaux de contrôle/commande

Dans un projet de tableaux de contrôle/commande, l’objectif est d’avoir des dépenses d’exploitation et d’investissement les plus faibles possibles. Cependant, de nombreuses variables entrent en jeu lorsqu’il s’agit d’améliorer ces OPEX et les CAPEX. Alors comment un concepteur de tableaux, prescripteur ou tableautier est-il censé trouver la solution ?

L’utilisation d’un logiciel d’optimisation thermique peut vous aider et vous faire économiser du temps et de l’argent.

Pour comprendre pourquoi un tel logiciel est nécessaire, il est important de prendre en compte un certain nombre de variables thermiques pour votre tableau de contrôle/commande :

  • Le projet est-il situé à l’intérieur d’un bâtiment climatisé ou à l’extérieur et soumis aux intempéries ?
  • Quelle est le niveau d’humidité ?
  • Quel est l’ensoleillement de l’enveloppe ?
  • Quelle est l’altitude, la qualité de l’air, etc.

Tous ces facteurs peuvent avoir un impact sur la température à l’intérieur d’une enveloppe et évoluer de façon significative au fil du temps.

Un logiciel de gestion thermique peut calculer l’effet de ces variables, ce qui permet aux concepteurs de tableaux de voir leur impact sur le delta T (température souhaitée – température extérieure). Ils peuvent alors utiliser le logiciel pour découvrir des solutions plus efficaces, comme une meilleure ventilation pour réduire le besoin de refroidissement actif.

Logiciel pour la gestion thermique des tableaux de controle

Au-delà de la ventilation, le logiciel peut également aider à évaluer et à tirer profit d’autres systèmes de refroidissement passif. Cela est rendu possible grâce à l’analyse de deux scénarios différents.

Si la température extérieure est favorable, par exemple, augmenter simplement la surface de l’armoire permet de réduire la puissance de refroidissement nécessaire de manière significative !

Cas 1:

Supposons que la température extérieure soit douce, autour de 20ºC (68ºF). Supposons que nous ayons aussi besoin d’extraire environ 3 000W d’une armoire électrique, cette chaleur provenant de variateurs de vitesse ou d’autres équipements à haute dissipation tels que les relais statiques.

Dans ce cas, choisir une armoire adéquate permet d’économiser jusqu’à 50% d’énergie, par exemple en passant d’une seule armoire de 2 000 x 1 000 x 8 00 cm à une configuration avec 3 armoires pour un volume total similaire. Le pouvoir de convection joue toujours en notre faveur lorsque les températures extérieures sont relativement basses.

Mais si ce n’est pas le cas ?

Cas 2:

Supposons que nous ayons la situation inverse, avec des températures extérieures élevées supérieures à 40ºC (140ºF), ce qui est très courant dans les usines de métallurgie ou les fonderies. Ici, l’économie d’énergie passive sera réalisable si nous réduisons la surface de l’armoire ou si nous l’isolons thermiquement. Nous pouvons alors réaliser des économies d’énergie similaires à celles qui sont possibles par convection.

Gardez à l’esprit que lorsque vous cherchez à optimiser la gestion thermique d’une enveloppe, le logiciel peut vous aider à évaluer les conditions suivantes :

  • Le lieu d’installation et la position de l’enveloppe. Supposons que la température extérieure soit moyenne, autour de 20ºC. Si c’est le cas, placer l’armoire au bon endroit nous permet d’obtenir 300 W de refroidissement passif. Dans les deux cas ci-dessus, cela représente déjà 10% du total nécessaire.
  • La charge de refroidissement. Cela peut s’avérer avantageux en matière d’équipement frigorifique. En dessous d’une charge d’environ 2000 watts (2 kW), les compresseurs de refroidissement sont monophasés. Au-dessus, ils sont triphasés. Si une enveloppe se trouve à la frontière des 2 kW, il peut être judicieux d’analyser l’équipement installé pour voir ce qui peut être gagné en termes de besoins de refroidissement et d’équipement frigorifique.
  • La distribution de l’équipement de ventilation dans les armoires. Les charges thermiques ne sont pas toujours équilibrées dans les armoires. Il est parfois nécessaire de répartir l’équipement de refroidissement en fonction de la répartition de la chaleur ou du nombre d’armoires existantes. De cette façon, l’ensemble du système sera davantage uniforme thermiquement.
  • L’impact du compactage de l’armoire sur les effets thermiques. Souvent, lorsque l’on essaie d’optimiser les dimensions de l’enveloppe, la tendance est de compacter l’équipement autant que possible. Cependant, cela peut aller à l’encontre des considérations thermiques et entraîner des hausses inattendues de la température.

Ce type de planification et les calculs associés peuvent s’avérer difficiles, en particulier lors de l’installation de nombreuses armoires. Disposer d’un logiciel de calcul thermique précis permet donc d’optimiser cette démarche avec une base de résultats des données.

Heureusement, les améliorations continues dans les logiciels de gestion thermique permettent aujourd’hui d’utiliser des programmes plus faciles et plus puissants.

Logo application Pro Clima Logiciel - Schneider Electric

Par exemple, Schneider Electric a récemment lancé la version 8.0 de son logiciel de calcul thermique ProClima.

Ce logiciel gratuit propose des fonctions plus avancées d’optimisation thermique et permet de mieux tirer parti des options de refroidissement passif, comme celles mentionnées précédemment. Cela permettra finalement d’améliorer les dépenses d’investissement et d’exploitation pour les projets de tableaux de contrôle/commande électrique.

Pour obtenir et essayer ce logiciel gratuit ProClima vos projets, cliquez ici.

Auteur : Josep Lopez
Article original : Lire en Anglais


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