Refroidissement optimal selon la norme de produits CEI 61439

Nouvelles idées de la centrale électrique Smart Engineering and Production 4.0 : l'initiative technologique d'Eplan, de Rittal et de Phoenix Contact présente Intégration de la conception thermique, un concept prometteur de planification et de conception économe en énergie de systèmes de refroidissement pour armoires de commande. Ces fournisseurs de solutions pour l'ingénierie, la technologie de systèmes d'armoires de commande et la technologie d'automatisation ont présenté pour la première fois Intégration de la conception thermique à la foire commerciale SPC IPC Drives 2015 à Nuremberg, Allemagne. Ce nouveau modèle utilise des données numériques de produits, des outils logiciels de conception et des solutions de refroidissement nouvellement développées. L'alliance de recherche des trois entreprises œuvre pour pouvoir commercialiser Intégration de la conception thermique avec le lancement d'EPLAN Pro Panel version 2.6 à la fin de l'été 2016.

Planifier un refroidissement économe en énergie pour des armoires de commande est loin d'être aisé, même aujourd'hui. De bonnes informations sont primordiales pour assembler correctement des composants et garantir un dimensionnement adéquat pour les solutions de refroidissement nécessaires : le processus débute par la dissipation de chaleur pour composants installés, se poursuit par les exigences minimales d'espacement thermique et les espaces qui doivent rester libres pour la circulation d'air, et passe à la distribution de la déperdition de chaleur dans l'armoire et au positionnement optimal de composants dans le flux d'air de l'unité de refroidissement.

Les personnes qui ne possèdent pas l'expertise nécessaire en matière de climatisation ou qui ne peuvent bénéficier de simulations ou de modèles élaborés dans la mécanique des fluides numérique s'engagent généralement sur un terrain glissant. Ou, au contraire, pèchent par excès de prudence. Les recherches dans le domaine – menées conjointement par Green Carbody Technologies et Rittal – suggèrent qu'en cas de doute, les concepteurs utilisent tout simplement la deuxième plus grande unité de refroidissement pour dimensionner des systèmes de refroidissement d'armoires de commande. Ce type de conception donne lieu à des systèmes de refroidissement surdimensionnés qui sont sous-utilisés ou tournent en veille.

Des attentes claires

Qui dit compréhension commune, dit développement conjoint. Eplan, Rittal et Phoenix Contact ont analysé le statu quo et formulé le plan d'action suivant pour permettre aux concepteurs d'accéder rapidement à des outils décisionnels faciles à comprendre pour plans de montage planifiés :

• Fourniture des informations requises sous la forme de données numériques d'appareils, y compris toutes les informations pour la conception : cela a lieu pour l'équipement opérationnel électrotechnique de Phoenix Contact et les composants de systèmes de climatisation de Rittal.
• Intégration de données numériques d'appareils dans l'environnement d'ingénierie du concepteur d'armoires de commande : cela se traduit par la fourniture de données numériques d'appareils dans Eplan Data Portal.
• Déploiement d'un système logiciel de conception pour créer des prototypes numériques en 3D d'applications d'armoires de commande pouvant servir de base pour valider et vérifier des plans de montage planifiés. Eplan Pro Panel est la bonne solution Eplan pour cette tâche.
• Adaptation et optimisation de la fonctionnalité existante aux défis et livraison d'outils logiciels de conception qui offrent des solutions intégrées aux ingénieurs d'armoires de commande. Cela a lieu dans EPLAN Pro Panel.

Thermal Design Integration

Pour continuer à optimiser les opportunités pour concevoir des armoires de commande dans des plans virtuels en 3D, Eplan, Rittal et Phoenix Contact déploient conjointement une nouvelle fonctionnalité de développement virtuel de produits dans EPLAN Pro Panel. Intégration de la conception thermique donne aux ingénieurs de systèmes de distribution la fonctionnalité, les limites de performance et les possibilités d'intégration de chaque version individuelle de système de climatisation, leur permettant de concevoir et de développer la solution de climatisation la plus efficace, le plus intuitivement et simplement possible.

Le tout, à nouveau sur la base de données substantielles. Les ingénieurs d'armoires ont besoin d'informations sur les emplacements exacts des entrées et sorties d'air, en particulier pour les composants de systèmes de climatisation, pour éviter tout blocage du flux d'air en installant des appareils ou des faisceaux de fils qui limiteraient l'efficacité du système. Les données peuvent également être utilisées pour évaluer si des composants électroniques thermosensibles sont exposés ou non à un flux d'air trop froid ou à un air extrait trop chaud. Rittal fournira ces informations pour tous les futurs composants de systèmes de climatisation Rittal pertinents, et les diffusera également via l'EPLAN Data Portal en tant que données d'appareil compatibles avec EPLAN.

Où se trouvent les points chauds ? Quel est l'emplacement dans l'armoire de commande des composants qui ont tout particulièrement besoin d'être refroidis ? Ce sont des questions cruciales pour éviter des situations critiques sur le plan thermique. A partir de la version 2.6, Eplan Pro Panel disposera d'une nouvelle fonctionnalité pour faciliter le positionnement idéal de composants de climatisation sur l'armoire. Elle attribue une couleur différente aux composants installés en fonction de leurs densités de charge thermique, qui sont calculées à partir de la déperdition maximale de chaleur par rapport à la taille du composant installé. Phoenix Contact est le premier fabricant à fournir les valeurs supplémentaires de déperdition de chaleur pour une intégration dans Eplan Data Portal.

Identification des zones

Les solutions de climatisation comprennent également un flux d'air optimal et ininterrompu dans l'armoire de commande. Un impact négatif sur le fonctionnement et la stabilité des composants ne peut être toléré, par exemple en raison de contraintes thermiques extrêmes. Les ingénieurs doivent donc vérifier où les composants sont installés en tenant compte des facteurs déterminants de la solution de climatisation. A l'avenir, de nouvelles propriétés numériques de produits pour solutions de climatisation Rittal seront incluses dans l'EPLAN Data Portal,y compris les zones qui doivent rester libres pour le flux d'air et les zones refroidies de manière optimale.

Les erreurs de planification de systèmes de refroidissement, ainsi que les temps d'arrêt inutiles et les appels de service imprévus, sont la preuve que des mesures s'imposent, comme celles de la norme DIN EN 61439 relative aux armoires de commande. C'est pourquoi Eplan, Rittal et Phoenix Contact proposent Intégration de la conception thermique comme nouvelle approche dans Eplan Pro Panel pour la conception sûre et efficace de solutions de climatisation en fabriquant des armoires de commande et des systèmes de distribution.

Des données de produits étendues, de nouveaux outils logiciels de conception et des solutions de climatisation technologiquement avancées entraînent d'importants avantages pour les ingénieurs de systèmes de distribution : processus intégrés de développement virtuel de produits, qualité largement améliorée des produits, efficacité nettement accrue et création de valeur globalement améliorée.

Savoir plus sur EPLAN Pro Panel ?