Refroidissement par air ambiant

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1 Climatisation

2 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 393 Refroidissement par air ambiant Même avec des conditions ambiantes favorables (ex : air frais, propre et en quantité suffisante), il peut être avantageux de climatiser une installation efficacement en toute sécurité. Sécurité et efficacité avec les ventilateurs à filtre : régulation de la vitesse de rotation en fonction de la température ainsi que surveillance de la température et du débit d air. Sécurité et efficacité avec les échangeurs thermiques air/air : la poussière reste à l extérieur grâce aux circuits d air isolés (externes/internes). Le régulateur électronique se charge de la régulation en fonction de la température et des paramètres intégrés. Votre avantage : la sécurité en toute efficacité à tout instant. 3-1

3 Refroidissement par air ambiant 1 Ventilateurs à filtre TopTherm Les ventilateurs à filtre sont particulièrement adaptés pour évacuer des quantités de chaleur de manière économique. La condition préalable pour cela est un air ambiant relativement propre à une température qui se situe sous la température interne souhaitée dans l armoire électrique. L ensemble de la gamme des ventilateurs à filtre est également disponible en version CEM. 2 Tiroir de ventilation/ turbine de ventilation tangentielle Les composants de climatisation rackables se montent directement sur les montants 19. Une ventilation efficace est assurée et la formation de nids de chaleur est évitée grâce à leur implantation directement sous les composants électroniques. 3 Systèmes de ventilation Modules équipés de ventilateurs, prêts à être mis en œuvre pour un débit d air efficace et un montage simple. 4 Echangeurs thermiques air/air La condition préalable pour la mise en œuvre des échangeurs thermiques air/air est une température ambiante qui se situe sous la température interne souhaitée dans l armoire électrique. La poussière et l air ambiant pollué ne peuvent pas pénétrer dans l armoire électrique grâce aux deux circuits d air isolés l un de l autre. 3-2

4 Ventilateurs à filtre TopTherm Bilan thermique Page 6 Logiciel Therm 6.1 Page 3 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 394 Les atouts : Technologie innovante de ventilation en diagonale pour un débit d air plus élevé et plus constant en position intégrée Débit d air de 20 m 3 /h à 900 m 3 /h Montage rapide sans outil pour les catégories de puissance de 20 m 3 /h à 900 m 3 /h IP 54 en standard (jusqu à 700 m 3 /h) La direction du flux d air peut être inversée pour passer du soufflage (standard) à l aspiration Tous les ventilateurs sont disponibles en version CEM Faible profondeur de montage Les ventilateurs sont juxtaposables Les ventilateurs à filtre sont particulièrement adaptés pour évacuer des quantités de chaleur de manière économique. La condition préalable pour cela est un air ambiant relativement propre à une température qui se situe sous la température interne souhaitée dans l armoire électrique. Toute la gamme de ventilateurs à filtre est également disponible en version CEM et pour toutes tensions de secteur courantes. Comparaison des performances ancien/nouveau modèle ΔP st V.. V = Débit d air (m 3 /h) ΔP st = Différence de pression statique (P a) = Courbe de résistance du filtre de sortie SK = Ancien ventilateur à filtre 50 Hz SK 3326.XXX = Nouveau ventilateur à filtre 50 Hz SK 3243.XXX 3-3

5 Ventilateurs à filtre TopTherm Montage sans outil Le montage, l entretien et le remplacement se font en toute simplicité sans outil Modification aisée de la direction du flux d air en pivotant le module de ventilation Le raccordement électrique peut être implanté de manière personnalisée et s effectue sans outil grâce aux bornes à ressort de traction Dispositif mécanique sur la grille à lamelles pour le remplacement rapide de la cartouche filtrante Technologie de haut rendement Débit d air de 20 à 900 m³/h La nouvelle technologie de ventilation diagonale assure une plus grande stabilité face à la pression et un débit constant en position intégrée même lorsque la cartouche filtrante est encrassée Faible profondeur de montage Guidage optimisé du flux d air Durée d utilisation plus longue des cartouches filtrantes et donc moins de maintenance Guidage de l air Technologie de ventilation en diagonale : symbiose intelligente entre ventilation radiale et axiale L expulsion diagonale de l air vers l extérieur favorise la répartition uniforme de l air dans l armoire 3-4

6 Ventilateurs à filtre TopTherm Bases de calcul pour la climatisation d armoires électriques Dans le cas de la convection naturelle, la chaleur dissipée est évacuée par l intermédiaire des parois dans l armoire électrique. La condition préalable pour cela est que la température ambiante soit inférieure à la température intérieure de l armoire électrique. L augmentation de température maximale (ΔT) max. pouvant survenir dans l armoire électrique par rapport à la température ambiante se calcule à l aide de la formule suivante :. (ΔT) max. = Qv k A Remarque : Si la valeur de la puissance dissipée à l intérieur de l armoire électrique n est pas connue, il est possible, à l aide de la formule ci-dessous, de calculer sa valeur réelle en mesurant la température ambiante T u et la température à l intérieur dans l armoire T i :. Q v = Puissance dissipée par les composants installés dans l armoire [W]. Q s = Puissance. dissipée par rayonnement par la surface de l armoire [W] Q. s > 0 : Puissance dissipée (T i > T u) Q s < 0 : Puissance absorbée (T i < T u). Q K = Puissance frigorifique nécessaire d un appareil de climatisation [W]. Q H = Puissance calorifique exigée d une résistance chauffante pour armoire électrique [W] q w. V = Puissance calorifique spécifique d un échangeur thermique [W/K] = Débit d air nécessaire à un ventilateur à filtre pour maintenir la différence de température entre l air aspiré et expulsé en-dessous de la valeur max. tolérée [m 3 /h] ΔT = T i T u = Différence de température max. tolérée [K] A = Surface de dissipation effective de l armoire électrique selon CEI 890 [m 2 ] k = Coefficient de conductibilité thermique [W/m 2 K] pour la tôle d acier k = 5,5 W/m 2 K. Q s = A k ΔT (Watt) 3-5

7 Ventilateurs à filtre TopTherm Bilan thermique A appliquer pour le calcul du débit d air nécessaire :.. V = f Qv ΔT Diagramme de choix Courbe de puissance SK [50 Hz] 2000 ΔPst V.. V = Débit d air (m 3 /h) ΔP st = Différence de pression statique (P a) SK 3243.XXX avec filtre standard SK 3243.XXX avec filtre standard et fin SK 3243.XXX avec capot de protection contre les jets d eau 1 x filtre de sortie SK x filtre de sortie SK avec capot de protection contre les jets d eau 2 x filtre de sortie SK QV Δ T 35 K Δ T 40 K Δ T 30 K Δ T 25 K Δ T 20 K Δ T 15 K Δ T 10 K Δ T 5 K Courbe de puissance SK [60 Hz] ΔPst V.. V = Débit d air (m 3 /h) ΔP st = Différence de pression statique (P a) D autres diagrammes figurent sur notre site Internet. SK 3243.XXX avec filtre standard SK 3243.XXX avec filtre standard et fin SK 3243.XXX avec capot de protection contre les jets d eau 1 x filtre de sortie SK x filtre de sortie SK avec capot de protection contre les jets d eau 2 x filtre de sortie SK V.. V = Débit d air (m 3 /h). Q V = Chaleur dissipée (W) La forme des ouïes d aération des ventilateurs à filtre Rittal garantit une stabilité exemplaire du débit d air par rapport aux pertes de charge. Le bon ventilateur à filtre est sélectionné lorsque la chaleur dissipée calculée est évacuée pour maintenir la température intérieure de l armoire électrique en-dessous d une valeur maximale souhaitée. f = 3,1 m 3 K/Wh pour h = ( 0 à 100) f = 3,2 m 3 K/Wh pour h = (100 à 250) f = 3,3 m 3 K/Wh pour h = (250 à 500) f = 3,4 m 3 K/Wh pour h = (500 à 750) f = 3,5 m 3 K/Wh pour h = (750 à 1000) f = Facteur de compensation h = Altitude au dessus du niveau de la mer [m] 3-6

8 Tiroirs de ventilation/turbines de ventilation tangentielles Logiciel Therm 6.1 Page 84 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 399 Les atouts : Montage rapide sur les montants 19. Evacuation directe et efficace de la chaleur dissipée grâce à leur implantation sous les modules. Aucun équipement externe qui gênerait l esthétique de l armoire. Tous les composants de climatisation rackables se montent directement sur les montants 19 prévus pour la fixation des bacs à cartes. Installés directement sous les composants électroniques, ils garantissent l efficacité du refroidissement et empêchent la formation de nids de chaleur. 3-7

9 Tiroirs de ventilation/turbines de ventilation tangentielles Tiroirs de ventilation Le cadre de guidage permet de manœuvrer le tiroir de ventilation comme un véritable tiroir. Les connecteurs sur la face arrière assurent le contact. Possibilités de montage du cadre de guidage : directement dans le bac à cartes ou sur le montant 19 à l aide de deux équerres de fixation. Idéal pour éviter la formation de nids de chaleur dans les armoires électriques entièrement équipées. Disponibles également avec contrôle de la vitesse de rotation des ventilateurs. L exploitation des données est effectuée à l aide de deux contacts secs. Turbines de ventilation tangentielles Débit d air 320 m 3 /h, 2 U : Grâce à leur débit d air élevé, les turbines de ventilation tangentielles de Rittal sont en mesure d évacuer d importantes quantités de chaleur dissipée par l armoire. Le faible niveau sonore de 52 db apporte une atmosphère de travail agréable. 3-8

10 Systèmes de ventilation Bilan thermique Page 13 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 401 Les atouts : Montage rapide Guidage ciblé de l air pour prévenir la formation de nids de chaleur Parfaite intégration dans les installations Modules câblés complets prêts pour la mise en service Les modules câblés équipés de ventilateurs prêts pour la mise en service prévus pour les différents types d armoires Rittal apportent un débit d air efficace et sont d un montage aisé. La gamme se compose de : Toits de ventilation Blocs ventilateurs pour baies serveurs (montage dans la porte) Parois intérieures de ventilation Ventilateurs internes pour armoires électriques 3-9

11 Systèmes de ventilation Ventilateurs à intégrer dans la porte Blocs ventilateurs pour baies serveurs TS 8 Spécialement conçus pour le montage dans les portes ajourées. La densité d équipement croissante dans le domaine des télécommunications et des baies réseau rende la ventilation active et directe des armoires incontournable. Le bloc ventilateur fixé sur la porte arrière ou avant renforce le flux d air horizontal des serveurs. Ventilateurs à intégrer dans le toit Pour toutes les armoires : ventilateurs de toit, passifs ou actifs Ils s intègrent facilement dans tous les toits d armoires de dimensions suffisantes pour permettre l exécution de la découpe de montage. Pour TS 8 : toit de ventilation modulaire En remplacement du toit en tôle standard d origine. Ventilateur et introduction de câbles intégrés. Pour environnement bureautique : Faible niveau sonore et puissance élevée pour un environnement bureautique sensible. Unité comprenant un toit en tôle TS et un ventilateur. 3-10

12 Echangeurs thermiques air/air Bilan thermique Page 13 Logiciel Therm 6.1 Page 85 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 408 Les atouts : Puissances calorifiques spécifiques allant de 17,5 W/K à 90 W/K Les ventilateurs des circuits interne et externe se règlent individuellement Les découpes de montage et les dimensions des échangeurs sont identiques à celles des climatiseurs TopTherm pour montage latéral Les échangeurs peuvent être montés en saillie ou intégrés dans l armoire Design identique à celui des climatiseurs TopTherm pour montage latéral Important C est la différence entre la température du milieu ambiant et la température à l intérieur de l armoire qui définit en premier lieu la quantité de chaleur dissipée susceptible d être évacuée. La condition préalable pour la mise en œuvre des échangeurs thermiques air/air est une température ambiante qui se situe sous la température interne souhaitée dans l armoire électrique. La poussière et l air ambiant agressif ne peuvent pas pénétrer dans l armoire électrique grâce aux deux circuits d air isolés l un de l autre. 3-11

13 Echangeurs thermiques air/air Sécurité Indice de protection élevé Grâce à l isolation parfaite de la cassette d échange thermique, l appareil possède l indice de protection IP 54 selon la norme EN Résistance élevée Les moteurs des ventilateurs sont équipés d une protection thermique du bobinage. La meilleure qualité : Un garant pour la sécurité de vos composants électroniques. Tous les appareils de la série TopTherm de Rittal sont soumis à des tests de contrôle conformes aux homologations internationales en vigueur (GS, UL). Régulation intelligente Puissances calorifiques spécifiques de 17,5 à 90 W/K. Avec régulateur électronique et affichage numérique de la température. Contact sec pour la signalisation en cas de surchauffe. Affichage des défauts. Châssis identiques/montage Découpes de montage identiques pour différents catégories de puissance calorifique. Montage facile, même ultérieurement L équipement ultérieur d une armoire ou d un coffret est aisément possible grâce au faible poids, aux découpes de montage simples et à la fixation aisée des échangeurs thermiques. Entretien facile La cassette d échange thermique se démonte rapidement et se nettoie facilement. Grâce à sa construction très étudiée, l appareil s entretient rapidement et à peu de frais. 3-12

14 Echangeurs thermiques air/air Bilan thermique Calculez la puissance calorifique spécifique de l échangeur thermique :. Diagramme de choix q w = Q V (A ΔT k) ΔT ΔT A QV qw ΔT = Différence de température (K). Q v = Puissance dissipée (W) q w = Puissance calorifique spécifique (W/K) A = Surface de l armoire électrique selon CEI 890 (m 2 ) k = Coefficient de conductibilité thermique (W/m 2 K) pour la tôle d acier k = 5,5 W/m 2 K Remarque : Lorsque la température du milieu ambiant est plus basse que la température désirée à l intérieur de l armoire électrique, il est rationnel d utiliser un échangeur thermique air/air, surtout lorsque l air ambiant contient de la poussière, de l huile ou des substances agressives qui ne doivent en aucun cas pénétrer à l intérieur de l armoire électrique. Une différence de température de 10 K entre la température ambiante et la température interne de l armoire électrique est optimale. Circuit interne de l air Appareils pour montage latéral Veiller à l implantation des équipements et des composants électroniques qui sont équipés de leur propre ventilation comme les souffleries et les ventilateurs axiaux. Le sens de déplacement du flux d air de ceux-ci peut être dirigé à l opposé du flux d air froid de l échangeur thermique et provoquer ainsi un court-circuit de l air. Une climatisation suffisante n est plus assurée dans ce cas. Remarque : Ne jamais diriger le courant d air froid sur des composants actifs. 3-13

15 Echangeurs thermiques air/air Circuit externe Conditions de circulation de l air et d implantation Le circuit externe des échangeurs thermiques air/air doit se trouver à une distance min. de 200 mm d un mur ou d un échangeur thermique voisin (ouvertures d entrée et de sortie d air). Il faut utiliser des déflecteurs d air si l écartement ne peut pas être respecté. Possibilités d implantation Les échangeurs thermiques pour montage latéral peuvent être montés sur le panneau arrière, sur un panneau latéral ou sur la porte de l armoire électrique. Distance par rapport au mur min. 200 mm Libre circulation de l air 200 Une circulation «uniforme» de l air doit être assurée à l intérieur de l armoire électrique. Veiller à ne pas obstruer les ouvertures d entrée et de sortie d air du circuit interne lors de l installation des appareillages électriques. Ils risqueraient de gêner la circulation de l air dans l armoire. La puissance de l appareil n est pas correctement exploité dans ces conditions. Il faut respecter une distance > à 200 mm. Remarque : Les échangeurs thermiques air/air ne doivent jamais être placés directement derrière la plaque de montage car les composants de puissance actifs se trouvent sur la face avant des plaques de montage. L échangeur thermique fonctionnerait dans ce cas en court-circuit d air en réaspirant directement l air froid qu il produit. Si nécessaire, vous devrez utiliser des déflecteurs d air et effectuer des découpes pour l entrée et la sortie d air au travers de la plaque de montage. 3-14

16 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 413 Climatiseurs Les climatiseurs permettent de maintenir la température intérieure des armoires électriques à un niveau constant quelle que soit la température ambiante (jusqu à 55 C). La circulation d air s effectue en fonction des besoins. La séparation des circuits d air extérieur et intérieur empêche les poussières de pénétrer dans l armoire. La nouvelle gamme de climatiseurs basse-consommation «Blue e» de Rittal qui délivre une puissance frigorifique de 500 W à 4000 W économise durablement jusqu à 45 % d énergie, par rapport à un climatiseur de puissance frigorifique équivalent d ancienne génération. Génération «Blue e» 3-15

17 1 Climatiseurs thermoélectriques Les climatiseurs efficaces et de conception compacte basés sur la technologie Peltier assurent une climatisation efficace des coffrets de commande et des coffrets de petit format. 2 Climatiseurs pour montage latéral Les fonctions standard comme l évaporation électrique des condensats et le revêtement anti-encrassement des lamelles de l échangeur thermique assurent une puissance frigorifique constante et facilitent l entretien. Le montage peut s effectuer en fonction de la place et des exigences en matière de design soit en saillie, en intégration partielle ou totale. 3 Climatiseurs pour montage sur le toit Dans le circuit interne, les quatre ouvertures de sortie d air froid peuvent être équipées d un système de canalisation qui permet de diriger le flux d air froid en fonction des besoins. Dans le circuit externe, l air chaud est expulsé vers l arrière, la gauche, la droite et en option vers le haut. Ces climatiseurs peuvent ainsi être montés sans difficulté sur des armoires juxtaposées ou posées contre un mur. 4 Portes climatisées L association d une porte en tôle d acier et d un module de refroidissemnt permet 48 combinaisons possibles pour garantir une diversité de mise en oeuvre sans avoir à réaliser de découpe de montage. 3-16

18 Climatiseurs Bilan thermique Calculez la puissance frigorifique nécessaire à votre application :.. Q E = Q V k A ΔT Condensation et déshydratation de l air à l intérieur des armoires électriques lorsqu on utilise un climatiseur L utilisation d un climatiseur s accompagne inévitablement d une déshydratation de l air à l intérieur des armoires électriques. En effet, une partie de l humidité contenue dans l air se condense sur l évaporateur lors du refroidissement. Il est important d évacuer efficacement ces condensats en dehors de l armoire électrique. La quantité d eau produite par condensation dépend d une part de l humidité relative de l air, d autre part des températures relevées à l intérieur de l armoire et à la surface de l évaporateur, et enfin du volume d air circulant dans l armoire électrique. Le diagramme Mollier h-x représente la teneur en eau de l air en fonction de sa température et de son humidité relative. Diagramme Mollier h-x pour déterminer la teneur en eau de l air. Indications pratiques Les climatiseurs d armoires électriques Rittal apportent des solutions parfaitement adaptées aux applications imposant des températures de fonctionnement à l intérieur des armoires électriques, même lorsque les températures extérieures sont élevées. Ils parviennent sans difficulté à abaisser la température intérieure des armoires à un niveau nettement inférieur à la température ambiante. Les ouvertures d entrée et de sortie d air des circuits d air interne et externe sont disposées de manière à garantir un excellent brassage de l air à l intérieur de l armoire. L exemple qui suit illustre pas à pas, à l aide d un exemple concret, comment définir rapidement le climatiseur adapté. Exemple : Un climatiseur avec une puissance frigorifique de 1500 Watt est mis en service avec température de consigne de T i = 35 C. L humidité relative de l air dans le milieu ambiant est de 70 %. Lorsqu un courant d air de 35 C est conduit sur l évaporateur, la température à la surface de l évaporateur sera d environ 18 C (température d évaporation du fluide frigorigène). Au point de rosée, l humidité contenue dans la couche d air au voisinage immédiat de l évaporateur se condense et il se forme de l eau. La différence Δx =x 1 x 2 représente la quantité d eau de condensation formée par 1 kg d air lors de la déshydratation complète. La quantité d eau de condensation formée dépend essentiellement de l étanchéité de l armoire électrique. x x2 x % T % 30% 40% 50% 80% 60% 70% ➀ 90% 100% La quantité d eau de condensation se calcule à l aide de la formule suivante : W = V ρ Δx W = Quantité d eau en g V = Volume de l armoire en m 3 r = Densité de l air en kg/m 3 Dx = Différence de la teneur en eau en g/kg d air sec (d après le diagramme Mollier h-x) Lorsque la porte de l armoire électrique est fermée : seul le volume d air contenu dans l armoire sera déshydraté. V = L H P = 0,6 m 2 m 0,5 m V = 0,6 m 3 W = V r Dx = 0,6 m 3 1,2 kg/m 3 11 g/kg W = 7,92 g 8 ml P d = Pression partielle de la vapeur d eau (mbar) T = Température de l air ( C) x = Teneur en eau (g/kg d air sec) ➀ = Humidité relative de l air Pd 60 Des entrées de câbles mal réalisées, des joints d étanchéité défectueux sur la porte ou l installation d éléments de signalisation sur les parois de l armoire entraînent des taux de fuites plus importants de l armoire électrique. La quantité de condensats se formant en permanence atteint 80 ml/h pour un taux de fuites de 5 m 3 /h par exemple. Résultat : Les climatiseurs ne doivent fonctionner que lorsque la porte est fermée. Assurer l étanchéité de l armoire sur toutes ses faces. Utiliser un interrupteur de porte. N utiliser que des appareils ayant été soumis aux contrôles TÜV. Ne pas régler la température intérieure de l armoire électrique plus bas que nécessaire. 3-17

19 Climatiseurs Critères de choix La climatisation des armoires électriques nécessite de plus en plus une intégration et une adaptation aux conditions locales comme la commande et la surveillance existantes du processus. Rittal propose une solution adaptée à chaque besoin. Pour définir le climatiseur qui convient à votre armoire électrique, vous devez tenir compte des facteurs suivants : Quel est l emplacement de l armoire électrique selon la norme CEI 890? (voir page 5, bases de calcul) Quelles sont les conditions ambiantes dont il faut tenir compte (température ambiante et humidité maximales)? Quelle est la température maximale T i tolérée à l intérieur de l armoire électrique? Quelle est la quantité de chaleur dissipée par les composants électriques et électroniques installés à l intérieur de l armoire électrique? Y a-t-il des exigences particulières au niveau de l indice de protection selon la norme EN /CEI 529? A quel genre de pollution, p. ex. poussière, huile, produits chimiques, les climatiseurs sont-ils soumis? Dans le cas des rangées d armoires juxtaposées, il faut tenir compte de la puissance susceptible d être dissipée par les appareils installés dans les armoires voisines. Veiller à ce que le lieu d implantation soit bien aéré (la chaleur dégagée par le climatiseur risque d élever sensiblement la température des locaux exigus). Lorsque les conditions ambiantes sont défavorables, c. à d. lorsque l air ambiant est poussiéreux ou le local très petit, il est préférable d utiliser un échangeur thermique air/eau. Comment utiliser correctement un climatiseur d armoires électriques Pour assurer le bon fonctionnement des climatiseurs d armoires électriques, il convient d observer les recommandations suivantes : 1. L installation et l ouverture de l appareil doivent être réalisées uniquement par du personnel autorisé. 2. Le lieu d implantation du climatiseur doit être choisi de manière à garantir une parfaite aération et ventilation. L air ambiant ne doit être ni trop sale ni trop humide. L atmosphère doit, entre autres, être exempte de poussières conductrices et d agent corrosifs. 3. Respecter les données indiquées sur la plaque signalétique concernant le branchement sur le réseau (tension et fréquence de raccordement). Avec les climatiseurs 400 V, 2~, il est conseillé d utiliser un disjoncteur pour transformateur; avec les appareils à courant triphasé, utiliser une protection moteur. 4. Raccorder les dispositifs de protection électrique prescrits en amont de l appareil. Aucun dispositif de régulation de température supplémentaire ne doit être connecté en amont de l alimentation. Pour la protection des câbles, prévoir le dispositif de sécurité indiqué sur la plaque signalétique. Respecter les prescriptions locales en vigueur lors de l installation. 5. Pour l installation d un contacteur de porte dans un environnement soumis aux interférences électromagnétiques, veiller à utiliser un câble avec protection CEM. 6. Le climatiseur ne doit fonctionner que dans la plage de température indiquée sur la plaque signalétique à l intérieur comme à l extérieur. 7. Il est indispensable que l armoire électrique soit étanche de tous les côtés (IP 54). 8. Les composants installés dans l armoire ne doivent en aucun cas obstruer les ouvertures d entrée et de sortie d air du circuit interne du climatiseur. 9. Pour éviter la formation d eau de condensation, veiller à ne pas orienter directement le courant d air froid sur les composants électriques et électroniques. 10. L appareil doit être monté uniquement à l horizontale, conformément à la position prévue par le constructeur. La divergence maximale tolérée par rapport à l horizontale est de Lorsque l appareil a été débranché, attendre 5 minutes avant de remettre le circuit frigorifique du climatiseur sous tension. 12. Le client ne doit pratiquer aucune modification sur le climatiseur. 13. La chaleur dissipée par les composants installés dans l armoire électrique ne doit pas dépasser la puissance frigorifique spécifique en régime permanent du climatiseur. 14. Respecter scrupuleusement toutes les prescriptions de montage indiquées sur la notice de montage livrée avec l appareil. 3-18

20 Climatiseurs Domaines d utilisation des appareils pour l évacuation de la chaleur des armoires électriques Puissance dissipée à évacuer en kw ΔT = 10 K Température ambiante en C Qualité de l air < 1,5 > 1, sans poussière poussiéreux huileux agressif Ventilateur à filtre Avec cartouche filtrante (fibres mêlées non-tissées) Echangeur thermique air/air Standard Climatiseur Standard (sans filtre) Pour atmosphères agressives (ex : produits chimiques) Avec cartouche filtrante (mousse de polyuréthane à alvéoles ouvertes) Avec filtre métallique Avec revêtement anti-encrassement des lamelles du condenseur Echangeur thermique air/eau Standard Modèle en acier inoxydable 3-19

21 Climatiseurs Climatiseurs basse-consommation «Blue e» Efficacité énergétique, respect de l environnement et maîtrise des coûts sont des objectifs prioritaires pour Rittal. Face aux risques climatiques à l échelle planétaire et à la hausse continuelle du prix de l énergie, l utilisation responsable des ressources naturelles est plus que jamais au centre de nos préoccupations, particulièrement dans le domaine des systèmes de climatisation et de refroidissement. Economiser l énergie, maîtriser le coût de la climatisation, refroidir efficacement tout en respectant l environnement voici les objectifs que Rittal s est fixé en développant sa nouvelle gamme de climatiseurs basse-consommation «Blue e». Avec les climatiseurs «Blue e», vous économisez durablement jusqu à 45 % et même jusqu à 70 % dans des conditions idéales comme le montre les tests en grandeur réelles effectués dans l industrie automobile (voir page 27). Paramètres pris en compte pour le calcul d économies d énergie ci-dessous : Fonctionnement en pleine charge/production 70 % Fonctionnement en charge partielle/production 30 % Régulation en mode Eco hors production 100 % Durée de production par jour 8 heures Durée hors production par jour 16 heures Jours de production par an 254 jours Jours hors production par an 111 jours Prix de l électricité par kwh 0,12 Nombre d appareils 1 Exemple de calcul d économies d énergie Climatiseur Consommation électrique en production Consommation électrique hors production Coûts de revient électriques Référence SK W Modèle kwh kwh kwh «Blue e» 878,64 221, ,99 132, Standard 1240,54 740, ,62 237,67 Economies réalisées 361,90 518,73 880,63 105,68 avec un climatiseur «Blue e» 29,17 % 70,09 % 44,46 % L exemple de calcul indique l économie réalisée par un climatiseur «Blue e» par rapport à un climatiseur à régulation Basic d ancienne génération travaillant en production 8 heures par jour et 5 jours par semaine. Calculez vous-même les économies que vous pouvez réaliser en kwh et en avec votre climatiseur «Blue e» : Le calculateur d économies d énergie pour les climatiseurs «Blue e» est accessible sur notre site internet Calculateur d économie d énergie 3-20

22 Climatiseurs Circuit externe de l air Conditions de circulation de l air et d implantation Le circuit externe des climatiseurs d armoire électrique doivent se trouver à une distance > à 200 mm d un mur ou d un climatiseur voisin (ouvertures d entrée et de sortie d air). Au moins une ouverture de sortie d air doit rester ouverte pour que l air puisse circuler librement. Si l écartement voulu ne peut pas être respecté, il faudra prévoir des déflecteurs d air. Le circuit externe autorise toutes les possibilités d implantation. Grâce à leur format particulièrement compact et au système de guidage d air du circuit externe, les climatiseurs pour montage sur le toit peuvent être utilisés quelles que soient les conditions d implantation, sur les rangées d armoires juxtaposées comme dans les locaux à plafond bas. La prise d air frais se fait toujours par la face avant. L air chaud est expulsé latéralement ou vers l arrière. En option, également vers le haut. Quelle que soit l implantation, il existe toujours au moins une configuration de sortie d air possible. Possibilités d implantation Pas de restriction particulière pour cela. Seules les ouvertures d entrée et de sortie d air des climatiseurs doivent rester libres. Les climatiseurs pour montage latéral peuvent être montés sur le panneau arrière, sur un panneau latéral ou sur la porte de l armoire électrique. Distance par rapport au mur min. 200 mm Circuit interne de l air Appareils pour montage latéral Conditions de circulation de l air Veiller à l implantation des équipements et des composants électriques et électroniques qui sont équipés de leur propre ventilation comme les souffleries et les ventilateurs axiaux. Le sens de déplacement du flux d air de ceux-ci peut être dirigé à l opposé du flux d air froid du climatiseur et provoquer ainsi un court-circuit d air. Dans le cas extrême, le climatiseur arrête sa fonction de climatisation grâce à ses dispositifs de sécurité internes. Remarque : Ne jamais diriger le courant d air froid sur des composants actifs. Accessoires : Déflecteur d air, voir Catalogue 33, page 475. Déflecteur d air Circuit d air à l extérieur Circuit d air à l intérieur 65 1) 1) 115 mm pour SK

23 Climatiseurs Libre circulation de l air 200 Une circulation «uniforme» de l air doit être assurée à l intérieur de l armoire électrique. Veiller à ne pas obstruer les ouvertures d entrée et de sortie d air du circuit interne lors de l installation des composants électriques. Ils risqueraient de gêner la circulation de l air dans l armoire. La puissance frigorifique de l appareil n est pas correctement exploitée dans ces conditions. Il faut respecter une distance > à 200 mm. Remarque : Les climatiseurs pour montage latéral ne doivent jamais être placés directement derrière la plaque de montage car les composants de puissance actifs se trouvent sur la face avant des plaques de montage. Le climatiseur fonctionnerait dans ce cas en court-circuit d air en réaspirant directement l air froid qu il produit. Si nécessaire, vous devrez utiliser des déflecteurs d air et effectuer des découpes pour l entrée et la sortie d air au travers de la plaque de montage. Accessoires : Déflecteur d air, voir Catalogue 33, page 475. Circuit interne de l air Appareils pour montage sur le toit : Conditions de circulation de l air Lors de l utilisation d appareils pour montage sur le toit, il faut particulièrement veiller au flux d air des ventilateurs intégrés dans les composants électriques et électroniques (ex : variateurs de vitesse). 3-22

24 Climatiseurs Régulation intelligente La carte électronique du régulateur qui commande le climatiseur est positionnée à l abri de la saleté et de la chaleur dans le circuit interne du climatiseur. Il existe deux types de régulateurs. Propriétés communes aux deux modèles : Trois tensions disponibles : 115 V, 230 V, 400/460 V 3 Démarrage temporisé et fonction d interrupteur de porte intégrés Protection antigel Protection de tous les moteurs Contrôle des phases pour les appareils à courant triphasé Régulateur basic : Visualisation de l état de fonctionnement via l affichage par LED : Tension présente, fonctionnement en ordre Porte ouverte Température trop élevée Surpression Hystérésis de commutation : 5 K Contact de défaut sans potentiel en cas de température trop élevée Réglage de la valeur de consigne (plage de réglage C) possible depuis l extérieur à l aide d un potentiomètre Régulateur e-confort : Fonction maître-esclave jusqu à 10 appareils, c. à d. que l appareil qui atteint en premier la valeur de consigne signale cela à «l appareil maître» qui met alors en ou hors fonction tous les autres «appareils esclaves». L appareil sur lequel la fonction de fin de course de porte a déclenché signale cela à «l appareil maître» qui met alors hors fonction tous les «appareils esclaves». Hystérésis de commutation : 2 10 K ; réglage usine sur 5 K Message système personnalisé regroupé sur 2 contacts de défaut sans potentiel Visualisation à l écran de la température à l intérieur de l armoire électrique et de tous les défauts système Mémorisation de tous les états du système dans le journal de bord Possibilité de carte d interfaces en option (SK ) avec interface RS-232, RS-485, RS-422 et automate programmable pour l intégration d un système principal de surveillance à distance, p. ex. avec CMC 3-23

25 Climatiseurs thermoélectriques Logiciels & Services Page 26 Références-produits Catalogue 33, page 414 Les atouts : Puissance frigorifique ou calorifique de 100 Watt grâce à la technologie Peltier de dernière génération. Peu d entretien grâce à la conception simple du climatiseur. Rendement élevé (COP > 1) grâce à l interactivité de tous les composants. Protection optimale de vos composants électriques et électroniques, contact sec pour le report de défaut en cas de température trop élevée. Interface USB pour la programmation des appareils. Encombrement et poids les plus faibles en comparaison avec les autres systèmes de cette technologie. Grande plage de tension de V (AC) et 24 V (DC). Possibilité de faire fonctionner simultanément 5 appareils en parallèle. Avec le climatiseur thermoélectrique, Rittal complète la gamme TopTherm dans le domaine des faibles puissances frigorifiques. Le climatiseur thermoélectrique puissant de construction légère représente le type de climatisation le plus efficace pour les coffrets de commande et de petit format tout en apportant une économie d énergie de plus de 60 % en comparaison avec les systèmes usuels de cette technologie. Idéal pour les applications de précision car exempt de vibration. Fonction de chauffage intégrée : la commutation automatique entre les fonctions de chauffage et de climatisation permet une régulation précise à +/ 1 K. 3-24

26 Climatiseurs thermoélectriques Climatiseurs thermoélectriques Montage Encastré Lorsqu il est intégré dans le coffret, l appareil ne dépasse que de quelques millimètres et contribue ainsi à l esthétique et à la liberté de mouvement des coffrets de commande et des bras porteurs. En saillie Son faible poids permet de le monter sur un simple panneau arrière en aluminium. Flexibilité Le montage peut être réalisé à l horizontale ou à la verticale. Idéal pour les coffrets de commande et les bras porteurs Le climatiseur thermoélectrique est caractérisé par un fonctionnement exempt de vibration et par son faible poids. Régulation La régulation à modulation d impulsions et démarrage progressif assure une température constante à l intérieur du coffret, optimise l efficacité énergétique et prolonge la durée de vie des composants Peltier et des ventilateurs. Le régulateur PID assure l activation optimale des composants Peltier et des ventilateurs. La vitesse de rotation des ventilateurs et la puissance sont optimisées grâce à la modulation d impulsions et contribuent ainsi à une économie maximale de la consommation. Logiciel RTC pour PC Pour appareils avec fonctions de chauffage et de climatisation Paramétrage (entre autres les valeurs de consigne et d alarme, pour le chauffage et la climatisation) Réglages maître-esclaves Fonctionnement simultané en parallèle de plusieurs appareils pour plus de puissance frigorifique Circuit de sécurité (conception redondante) Mise en réseau de max. 5 appareils Raccord des appareils via l interface X3 Adaptateur disponible en option. Raccordement via des câbles réseau RJ 45 cat. 3 ou mieux (max. 2 m) Surveillance (température interne et externe, vitesse de rotation des ventilateurs, taux de production de froid/chaud, affichage d état avec messages d erreur, heures de fonctionnement) Exploitation des données (traçage des courbes de température, compteur de défauts, températures min./max.) Affichage et téléchargement des mises à jours du logiciel (le logiciel sur CD-ROM est joint à l appareil, raccordement via le câble USB usuel (type A/type B)) 3-25

27 Climatiseurs «Blue e» 35 C 1 25 C Température Energie utilisée 10 minutes 10 minutes 30 sec. Climatiseurs Page 15 Echangeurs thermiques air/eau Page 39 Génération «Blue e» Economisez durablement de l énergie grâce aux climatiseurs Rittal Gamme de climatiseurs basse-consommation développant une puissance frigorifique comprise entre 500 et 4000 W En complément de la nouvelle régulation, les composants principaux comme les ventilateurs, les compresseurs, les évaporateurs et les condenseurs ont été optimisés pour réduire la consommation électrique Réduction jusqu à 45 % de la consommation électrique (et même jusqu à 70 % dans des conditions idéales lors de tests effectués en situation réelle par rapport à un climatiseur Rittal équivalent d ancienne génération) Mode économique Utilisation intelligente de l énergie en fonction des besoins grâce au mode économique Rittal 1 Arrêt de la production de froid : le ventilateur interne ne fonctionne que pour assurer le brassage de l air à l intérieur de l armoire électrique. 2 Le ventilateur interne est mis hors fonction. 3 Toutes les 10 minutes, le ventilateur interne est mis en fonction pendant 30 secondes pour un bref brassage de l air. 4 Le ventilateur interne est à nouveau mis en fonction. Génération «Blue e» 3-26

28 Jusqu à 70 % de réduction sur la consommation électrique Le potentiel d innovation dans le domaine des climatiseurs d armoire électrique n est en aucun cas épuisé. Une application pilote chez Daimler AG à Sindelfingen atteste que de nettes améliorations du rendement sont encore possibles. Le constructeur automobile, un des plus grands producteurs mondiaux de voitures de luxe, testé les climatiseurs basse-consommation «Blue e» Rittal sous toutes les coutures. Résultat : des centaines de milliers d euros et 490 tonnes d émissions de CO 2 économisés grâce au remplacement planifié de plus de 250 climatiseurs par des versions basse consommation «Blue e» équivalentes. 3-27

29 Climatiseurs pour montage latéral Bilan thermique Page 17 Logiciel Therm 6.1 Page 85 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 415 Les atouts : Rendement élevé en matière de puissance frigorifique et de consommation électrique Large éventail de puissances frigorifiques de 300 à 4000 W Régulation et surveillance via le régulateur Basic ou e-confort Les appareils de série à courant triphasé sont conçus pour fonctionner sous différentes tensions Evaporation électrique des condensats et revêtement RiNano Découpes de montage identiques sur des modèles de puissance frigorifique différente et aussi avec les échangeurs thermiques air/air TopTherm Important : Lors du montage des composants électriques, veiller à ne pas entraver les entrées et sorties d air des deux circuits interne et externe. Un design résolument moderne, une puissance frigorifique optimisée, une flexibilité de montage et des châssis et des découpes de montage identiques pour pouvoir remplacer le climatiseur si les besoins en puissance frigorifique évoluent et même éventuellment par un échangeur thermique air/air. Génération «Blue e» Economisez durablement de l énergie grâce aux climatiseurs Rittal. Voir page

30 Climatiseurs pour montage latéral Flexibilité du montage latéral Pratique et élégant La découpe de montage est définie en fonction du mode de montage choisi : appareil monté en saillie, partiellement ou entièrement intégré l installation s adapte ainsi avec souplesse aux contraintes de la situation et à la place disponible. Lorsque l appareil est monté en saillie, il suffit d effectuer des découpes pour l entrée et la sortie de l air. La découpe pour le montage partiellement ou entièrement intégré est stabilisée grâce à la construction en deux parties du châssis. Aucun jeu de montage supplémentaire n est nécessaire pour le montage. Plate-forme standardisée Flexibilité au niveau de la puissance frigorifique Seulement 5 découpes de montage pour 8 catégories de puissance frigorifique différentes garantissent la pérennité de votre investissement et permettent d adapter sans difficulté la puissance frigorifique aux conditions ambiantes et à la puissance dissipée installée. Plate-forme standardisée Rittal Les découpes de montage conviennent également aux échangeurs thermiques air/air TopTherm. De série Evaporation automatique des condensats Les condensats de l armoire électrique ou de l évaporateur du climatiseur sont réellement évaporés. Le dispositif d évaporation intégré dans les climatiseurs climatiseurs possède une capacité d évaporation élevée (plusieurs litres/jour). Cela est obtenu par chauffage direct. Revêtement RiNano Le revêtement anti-encrassement de série sur les lamelles de l échangeur thermique assure une puissance frigorifique constante plus longue et rend l utilisation de filtres superflu dans beaucoup de domaines. 3-29

31 Climatiseurs pour montage latéral Dispositif automatique d évaporation de l eau de condensation Intégré de série dans les climatiseurs TopTherm Les condensats de l armoire électrique ou de l évaporateur du climatiseur sont réellement par chauffage. Le dispositif d évaporation intégré dans les climatiseurs possède une capacité d évaporation élevée (plusieurs litres/jour). Condition préalable : l armoire électrique doit être étanche de tous les côtés (au moins IP 54). Efficacité : le dispositif d évaporation est alimenté par une résistance chauffante indépendante. Une «évaporation des condensats» sur le principe de la dérivation des gaz chauds n est pas efficace à cause des températures d évaporation trop faibles. Avantage : Sécurité lors de l utilisation : l eau de condensation ne s écoule plus sur le sol (pas de formation de flaques d eau/pas de risque de glissade/de blessure). Il n est pas nécessaire de vider les bouteilles de collecte des condensats. La difficile pose des tuyaux d écoulement des condensats n est pas nécessaire. L évaporation des condensats de Rittal est constituée «d évaporateurs directs» actifs qui évaporent les condensats par évaporation active. Avantage : Pas de collecteurs des condensats Pas de tuyaux encombrants Remarque : Les systèmes d évacuation automatique des eaux de condensation intégrés ou externes sont disponibles pour les climatiseurs de toit comme pour les climatiseurs latéraux. Les climatiseurs TopTherm sont équipés d un évaporateur automatique des condensats et peuvent être équipés ultérieurement d unités d évaporation externes. 3-30

32 Climatiseurs pour montage sur le toit Bilan thermique Page 17 Logiciel Therm 6.1 Page 85 Références-produits Catalogue 33, à partir de la page 426 Les atouts : Rendement élevé en matière de puissance frigorifique et de consommation électrique Large éventail de puissances frigorifiques de 500 à 4000 W Les appareils de série à courant triphasé sont conçus pour fonctionner sous différentes tensions Découpes de montage identiques sur des modèles de puissance frigorifique différente et aussi avec d autres moyens de climatisation Possibilité d orienter le flux d air en fonction des besoins Evaporation automatique des condensats et revêtement RiNano Important : La surcharge du toit en tôle est évitée grâce à l utilisation de traverses de renforcement (accessoires TS 8, catalogue 33, page 649). Les climatiseurs permettent de maintenir la température intérieure des armoires électriques à un niveau constant. Le guidage de l air est réalisé en fonction des besoins. La séparation des circuits d air extérieur et intérieur empêche les poussières de pénétrer dans l armoire. Climatiseurs TopTherm Rittal pour montage sur le toit : un design résolument moderne, un montage très simple et un guidage optimal de l air à moindre coût. Génération «Blue e» Economisez durablement de l énergie grâce aux climatiseurs Rittal. Voir page

33 Flexibilité du montage sur le toit Réduction des coûts Tous les appareils à courant triphasé sont conçus pour fonctionner sous des tensions de 400 ou 460 V et des fréquences de 50 ou 60 Hz. Les transformateurs coûteux sont superflus. Flexibilité au niveau de la puissance frigorifique Seulement 3 découpes de montage pour 6 catégories de puissance frigorifique différentes garantissent la pérennité de votre investissement et permettent d adapter sans difficulté la puissance frigorifique aux conditions ambiantes et à la puissance dissipée installée. Plate-forme standardisée Rittal Les découpes de montage conviennent également aux échangeurs thermiques air/eau TopTherm ainsi qu aux ventilateurs de toit. Conditions optimales pour la circulation de l air Guidage du flux d air dans l armoire électrique La circulation de l air dans le circuit interne est ciblée et efficace : l air réchauffé est aspiré de manière centralisée. La sortie de l air frais s effectue par 4 buses positionnées dans chaque coin du climatiseur. Un système de canalisation en option permet de forcer le flux d air froid vers le bas de l armoire. Un refroidissement particulièrement efficace et l empêchement des courtscircuits de l air en sont le résultat. Une circulation de l air ciblée dans l armoire électrique via des goulottes de canalisation d air empêche également la création de nids de chaleur. De série Evaporation électrique des condensats Les condensats de l armoire automatique ou de l évaporateur du climatiseur sont réellement évaporés. Le dispositif d évaporation intégré dans les climatiseurs possède une capacité d évaporation élevée (plusieurs litres/jour). Cela est obtenu par chauffage direct. Revêtement RiNano Le revêtement anti-encrassement de série sur les lamelles de l échangeur thermique assure une puissance frigorifique constante plus longue et rend l utilisation de filtres superflu dans beaucoup de domaines. 3-32

34 Climatiseurs pour montage sur le toit Evacuation des condensats 1 2 L eau susceptible de se former par condensation dans l évaporateur (lorsque le taux d humidité de l air ambiant est élevé ou lorsque la température intérieure de l armoire est très basse), est collectée par une gouttière prévue dans le bac de l évaporateur et évacuée hors de l appareil, vers la droite ou vers l arrière. Il suffit de brancher un tuyau sur une des deux embouts extérieurs (1 ou 2) pour recueillir l eau. Veiller à fermer l embout non utilisé à l aide d un bouchon étanche. L eau de condensation doit pouvoir s écouler sans entrave. Lorsque le tuyau d évacuation doit parcourir une distance importante, veiller à éviter toute contrainte mécanique sur le tuyau et contrôlez l évacuation correcte des condensats. Les climatiseurs avec régulateur Confort sont équipés d une alarme pour les condensats. y 1 2 Ecoulement à l arrière Ecoulement à droite Remarque : Evacuation de l eau de condensation (condenseurs latéraux) Sur les climatiseur latéraux, raccordez un tuyau flexible sur le tube d évacuation situé en bas de l appareil. y 2 1 Mettre le tuyau en place en respectant une pente suffisante et sans le couder. 3-33

35 Liste de contrôle en matière de climatisation Liste de contrôle pour la climatisation des armoires électriques 1. Calcul de dimensionnement de la climatisation effectué. 2. Conditions d implantation chez le client final prises en compte température, qualité de l air, qualité de l eau. 3. La chaleur dissipée par les composants installés dans l armoire ne dépasse pas la puissance frigorifique spécifique du climatiseur. 4. Les espaces de ventilation au-dessus et en-dessous des composants sont respectés conformément aux indications du fabricant. 5. Les composants, en fonction de leur implantation, sont ventilés par l air de refroidissement ; le sens du flux de refroidissement dans l armoire a été pris en compte pour les composants qui disposent de leur propre ventilation. 6. Les grilles d aération des composants ne sont pas encombrées, même pas par des conduites. 7. Le flux d air froid n est pas dirigé directement sur les composants actifs. 8. La température interne de l armoire électrique correspond au réglage usine (+35 C). Le bilan thermique tient compte de la modification de la valeur de consigne. 9. L armoire est étanche de tous les côtés (au moins IP 54), en particulier au niveau des introductions de câbles, pour éviter l introduction de l air ambiant. 10. Des contacteurs de porte sont installés pour ne pas engendrer trop de condensats. 11. Evacuation fiable des condensats installée conformément à la notice d utilisation. (Appareils avec évaporation automatique des condensats, évaporation externe des condensats ou bouteille de collecte des condensats ; références, voir Catalogue 33, page 484). 12. Installation des bons filtres en fonction des conditions ambiantes, voir Catalogue 33, page