Ar Condicionado de Painel Eletrico
O Efeito Joule e a Essencial Necessidade de Controle de Temperatura em Sistemas Elétricos Industriais
O princípio fundamental a ser considerado em qualquer sistema elétrico é que a passagem de corrente inevitavelmente gera calor. A física explica esse fenômeno, denominado Efeito Joule, onde a energia elétrica se dissipa em calor devido às colisões entre os elétrons e a estrutura atômica do material condutor. Essa geração de calor, embora fundamental para diversas aplicações cotidianas e industriais, torna-se um risco crítico em componentes e instalações elétricas, exigindo um controle térmico rigoroso.
A descoberta da transformação de energia elétrica em calor foi uma das principais contribuições de James Prescott Joule, físico britânico do século XIX. Seus experimentos demonstraram a equivalência entre trabalho mecânico e calor, pavimentando o caminho para a formulação da Primeira Lei da Termodinâmica e impulsionando o desenvolvimento das máquinas térmicas que moldaram a Revolução Industrial. Hoje, essa premissa se manifesta em inúmeras tecnologias de aquecimento elétrico. Contudo, em sistemas elétricos, o aquecimento descontrolado, como em cabos subdimensionados, pode levar a incêndios e falhas catastróficas.
No contexto industrial, além dos cabos, diversos componentes e dispositivos elétricos demandam um controle preciso de temperatura para garantir a integridade do processo produtivo e evitar paradas inesperadas, quebras e prejuízos significativos.
Para mitigar os efeitos do aquecimento, dissipadores de calor – geralmente blocos de alumínio com alta condutividade térmica – são integrados a componentes como processadores de computador, transferindo o calor gerado para o ambiente. Em quadros elétricos industriais, os principais geradores de calor incluem fontes de alimentação CC, inversores de frequência, soft starters, relés de estado sólido, contatores, transformadores, CLPs, IHMs e medidores.
Mesmo com a utilização de dissipadores, a dissipação passiva de calor muitas vezes não é suficiente para manter a temperatura dentro dos limites operacionais seguros. É nesse ponto que sistemas de ar condicionado específicos para painéis elétricos se tornam cruciais.
Projetados com base em cálculos de carga térmica precisos, esses equipamentos de ar condicionado mantêm a temperatura interna do painel na faixa ideal para o funcionamento adequado dos componentes. Essa climatização controlada previne queimas prematuras, evita interrupções inesperadas e assegura a confiabilidade dos processos industriais aos quais o painel serve.
Embora compartilhem o ciclo básico de refrigeração (evaporador, condensador, compressor e dispositivo de expansão), esses sistemas são otimizados para combater principalmente o calor latente gerado pelos equipamentos elétricos. Por essa razão, possuem uma vazão de ar superior aos modelos convencionais e um controle de temperatura mais sofisticado, geralmente baseado na temperatura do ar de retorno.
O calor rejeitado pelo sistema de ar condicionado do painel é dissipado para o ambiente externo. O controle de temperatura da sala onde os painéis estão instalados é geralmente realizado por meio de ventilação e exaustão.
Em salas de painéis climatizadas, uma prática comum é utilizar apenas ventilação e exaustão nos próprios painéis para direcionar o ar refrigerado para o seu interior. No entanto, essa abordagem não é universal. A decisão sobre o tipo de controle de temperatura necessário – climatização individual do painel ou da sala – deve ser sempre fundamentada em um cálculo de carga térmica detalhado.
Em suma, o controle eficaz da temperatura em sistemas elétricos industriais é uma necessidade ditada pelos princípios da física e pelas demandas de confiabilidade e segurança das operações modernas. O dimensionamento e a implementação adequados de sistemas de ar condicionado em painéis elétricos são investimentos essenciais para garantir a longevidade dos equipamentos, a continuidade dos processos e a prevenção de perdas significativas.
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Palavras Chaves: Ar Condicionado de Painel Elétrico, Dissipadores de Calor, Climatização Industrial.
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REFERÊNCIAS:
BLOG MURR ELEKTRONIK. O que causa aquecimento em painel elétrico?. Disponível em: <https://blog.murrelektronik.com.br/o-que-causa-aquecimento-do-painel-eletrico/> Acesso em: 09 out. 2021
RITTAL. Condicionadores de Ar para painéis elétricos. Disponível em: <https://www.rittal.com/br-pt//product/list.action?categoryPath=/PG0001/PG0168KLIMA1/PG0169KLIMA1> Acesso em: 09 out 2021
André Quelian Bezdiguian
Sócio Proprietário da empresa KLIMAN HVACR
Especialista em Refrigeração, Ventilação e Ar Condicionado.
CREA 5070265738
