Kesalahan dalam Penutup Panel Kontrol Industri Pendingin
Pentingnya pendinginan casing yang efektif sering diabaikan oleh desainer panel kontrol industri. Ini mengarah pada desain yang menampilkan ventilasi alami dengan tidak terlalu mementingkan efek gabungan dari beban panas komponen dan suhu sekitar. Akibatnya, enklosur gagal mempertahankan suhu internal pada tingkat yang disarankan. Bahaya tingkat suhu yang tidak aman sudah diketahui dengan baik, mulai dari kerusakan peralatan hingga memperpendek masa pakai komponen hingga kebakaran besar-besaran. Ini dapat diminimalkan dengan menyadari dan kemudian memperbaiki kesalahan yang dibuat dalam mendinginkan enklosur.
Mengapa panel kontrol industri menjadi panas?
Laju panas yang dihasilkan di dalam panel dan laju pelepasan panas secara langsung memengaruhi suhu di dalam selungkup. Meluasnya penggunaan peralatan elektronik dan berbasis mikroprosesor berarti sistem kontrol mengeluarkan lebih banyak panas. Situasi ini semakin diperparah dengan penggunaan penggerak listrik yang terkenal menghasilkan panas. Ini dikombinasikan dengan keinginan desainer untuk mengemas semua komponen dalam ruang sesedikit mungkin, membuat resep untuk bencana.
Konsekuensi
Tidak jarang peralatan industri memiliki kisaran suhu operasi. Karena lingkungan industri dikenal sebagai tantangan, pabrikan pasti memberikan fleksibilitas dalam hal pengoperasian, tetapi bervariasi dari satu komponen ke komponen lainnya. Panel kontrol industri yang dikemas untuk kepadatan dapat segera mengakumulasi panas yang dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan, terutama yang sensitif seperti catu daya, pengontrol, dan perangkat pengukur presisi. Ada juga risiko perangkat yang dikendalikan mikroprosesor seperti PLC untuk mulai tidak berfungsi saat suhu melewati ambang batas tertentu.
Kesalahan Umum
Cukup sering kesalahan kecil adalah kesalahan yang paling berdampak. Dan kesalahan bisa menjadi mahal ketika menyangkut panel kontrol industri, ketika mereka diketahui memiliki peralatan sensitif seperti penggerak frekuensi variabel, catu daya, transformator, dll. Ini mahal, dan kegagalan juga dapat mengurangi produktivitas. Selanjutnya, bahkan jika komponen kehilangan efisiensi atau mengembangkan kesalahan, seluruh lini perakitan dapat terpengaruh hingga perbaikan dilakukan.
Umumnya, produsen biasanya menunjukkan batas suhu maksimum yang diperbolehkan dalam dokumentasi produk mereka, berkisar antara 35 – 40 derajat Celcius. Ini mungkin tampak memadai tetapi penumpukan panas di dalam selungkup menghasilkan suhu yang lebih tinggi. Contoh umum saat mungkin terjadi adalah saat VFD memanas atau trip , menyebabkan pemadaman penuh.
Berikut ini adalah tiga kesalahan paling umum, yang jika diperbaiki dapat mencegah waktu henti yang berlebihan dan biaya perbaikan sekaligus meningkatkan umur panjang peralatan.
Memilih sistem pendingin yang tidak kompatibel
Seseorang harus memahami lingkungan industri di mana panel kontrol akan dipasang. Batas suhu tinggi dan rendah lingkungan harus diketahui terlebih dahulu, sedangkan faktor lain yang harus dipertimbangkan termasuk paparan radiasi matahari, tingkat kelembaban, dan adanya polutan seperti debu dan kotoran. Setelah diketahui, informasi ini dapat digunakan untuk merancang enklosur yang benar sesuai dengan peringkat NEMA.
NEMA atau Asosiasi Produsen Listrik Nasional adalah sistem peraturan yang matang dan mapan yang memiliki spesifikasi untuk selungkup listrik untuk pengoperasian di dalam atau di luar ruangan. Pabrikan biasanya mendesain penutupnya berdasarkan standar NEMA. Misalnya, penutup NEMA 1 beroperasi di dalam ruangan di lingkungan bebas polusi sementara penutup NEMA 4 dapat melindungi dari segala jenis cuaca dan penetrasi air.
Untuk enklosur NEMA 1 dan NEMA 3R, pendinginan dapat dipertahankan melalui sistem pendinginan loop terbuka, mis. paket kipas yang disaring, yang dapat mencegah kenaikan suhu di atas batas aman. Kipas angin sering kali merupakan teknik yang paling hemat biaya untuk menjaga suhu, mengingat kondisi lingkungan yang tidak bersahabat. Kipas pendingin sangat efektif untuk penutup yang dipasang di dalam ruangan dengan suhu lingkungan nominal, dengan tingkat kotoran dan debu yang minimal.
Di sisi lain, jika enklosur dinilai pada NEMA Tipe 4, 4x, atau 12, maka sistem pendingin loop tertutup yang disegel akan diperlukan, mencegah polutan apa pun bersentuhan dengan peralatan di dalamnya.
Terakhir, selama enklosur terletak di area di mana suhu sekitar di bawah batas maksimum, penukar panas udara-ke-udara juga akan melakukan pekerjaan itu. Tetapi jika suhu sekitar mendekati batas, maka AC akan dibutuhkan. Melakukannya juga akan membawa manfaat tambahan seperti penurunan tingkat kelembapan.
Mengabaikan kelembapan dan korosi
Banyak komponen listrik yang cenderung rusak pada tingkat kelembapan yang berlebihan, dan harus selalu disimpan di lingkungan yang kering untuk mencegah terjadinya korsleting listrik. Kondisi kelembaban tinggi paling baik ditangani oleh AC yang dapat mengembunkannya keluar dari udara. Ada kemajuan penting di lapangan, dengan beberapa sistem pendingin udara enklosur yang menangani kelembaban yang dihasilkan melalui evaporator kondensat, mencegah air menetes di luar selungkup. Pada saat yang sama, AC tidak boleh terlalu besar, karena unit dengan kapasitas pendinginan yang tinggi tidak akan dapat mempertahankan suhu udara enklosur yang diinginkan.
Di lingkungan yang lebih dingin, air dapat mengembun pada peralatan setiap kali suhu turun di bawah titik embun. Dalam kasus ini, elemen pemanas harus digunakan untuk menjaga suhu internal di atas level ini.
Di sisi lain, ada lingkungan yang memaparkan selungkup terhadap asap dan cairan korosif, misalnya, di wilayah laut atau pabrik pengolahan air. Untuk melindungi komponen internal selungkup, itu harus disegel agar kontaminan tidak bisa menembus. Tetapi, karena cairan umumnya bersifat korosif, mereka dapat mempengaruhi selubung luar selungkup. Untuk mencegah kejadian seperti itu, pelapis anti-korosif dapat diterapkan pada pipa tembaga atau koil kondensor.
Menentukan kapasitas pendinginan yang salah
Setelah jenis sistem pendingin dan peringkat NEMA telah diputuskan, kapasitas pendinginan enklosur harus dipilih dengan benar. Ini merupakan langkah penting karena jika tidak, komponen akan kehilangan efisiensinya dan akan selalu berisiko gagal.
Kapasitas pendinginan selungkup harus melebihi beban panas yang dihasilkan oleh komponen. Untuk merancang panas yang dihasilkan, spesifikasi teknis setiap komponen harus dirujuk. Efisiensi komponen harus dikurangi dari 1, hasilnya dikalikan dengan rating daya perangkat.
Terakhir, panas yang dipindahkan melalui dinding selungkup karena suhu lingkungan dan sumber radiasi matahari harus diperhitungkan saat merancang beban panas. Kalkulator manajemen suhu digital adalah cara terbaik untuk melakukannya karena akan memberi Anda nilai akurat, memungkinkan Anda memilih penutup yang paling ekonomis.
Praktik Terbaik
Ada beberapa praktik terbaik yang dapat dipertimbangkan saat merancang panel kontrol industri dan menilai kebutuhan pendinginannya.
Rencanakan ke depan
Ketika sistem manajemen termal dirancang dengan pertimbangan jangka panjang, sistem ini dapat memberikan manfaat jangka panjang, menjaga semua komponen listrik di dalam panel kontrol pada tingkat suhu yang aman. Saat meletakkan komponen dengan enklosur, pastikan bahwa elektronik sensitif ditempatkan dekat dengan saluran masuk udara dingin. Ruangan harus selalu dibiarkan untuk perluasan di masa mendatang, jika tidak, keseimbangan kepadatan komponen yang rumit akan terganggu, yang dapat mengakibatkan penggantian sistem pendingin.
Menilai lingkungan
Tentunya, komponen yang akan ditempatkan di dalam enklosur akan bertanggung jawab untuk menghasilkan sebagian besar panas. Tetapi suhu sekitar memiliki peran utama dalam hal pendinginan enklosur. Seseorang harus memastikan untuk memperhitungkan semua faktor eksternal saat mendesain enklosur:
- Suhu sekitar
- Getaran
- Kontaminan
- Bahan korosif
Rencana pemeliharaan
Memasang panel kontrol dan membiarkannya bukanlah cara yang tepat untuk melakukan sesuatu. Idealnya, mekanisme pemeliharaan prediktif harus tersedia untuk menyediakan semua pembacaan dan alarm yang diperlukan bagi operator terlebih dahulu. Ini akan memungkinkan manajer pabrik untuk melacak aktivitas pemeliharaan dan umur panjang yang dicapai karena perbaikan tepat waktu.
