Condensación y recintos electrónicos al aire libre

Condensación y recintos electrónicos al aire libre

El agua y los dispositivos electrónicos no se mezclan bien. Muchos fabricantes de dispositivos electrónicos controlan la introducción de la humedad sellando completamente el dispositivo para protegerlo de cualquier entrada de humedad. 

Ahora tengo altavoces con bluetooth que flotan en una piscina y un móvil que puede hacer fotos bajo el agua. La dinámica y los retos de los sistemas de control industrial exteriores alojados en armarios ofrecen retos mucho mayores que los controles sellados.

Prevención de la condensación en recintos al aire libre.

Es mucho más difícil sellar completamente una caja de control electrónico de la humedad. En mi primer trabajo como ingeniero de control electrónico, ayudo a diseñar controles de temperatura y potencia que se instalaron en armarios para una amplia variedad de industrias. La empresa era lo suficientemente pequeña, no sólo diseñaba los dispositivos, sino que los probaba en los recintos industriales, ayudaba a instalarlos en el emplazamiento industrial y respondía a la resolución de problemas de los sistemas cuando había problemas.

Estos paneles y controles se instalaron en vidrio, fibra, papel, energía nuclear, aluminio, química, textil, automotriz y minas de carbón.

The primary concern for most of the instrumentation and electronic controls was the enclosure temperature due

Mi primer desafío con alta humedad y el efecto de la humedad en las placas de circuitos fue en las minas de carbón. Las minas profundas carecían de aire acondicionado o aire seco donde el aire caliente y húmedo causaba problemas de humedad, lo que provocaba cortocircuitos con las placas electrónicas dañadas de las placas. La humedad y la electrónica no se mezclan.

Usamos diferentes gabinetes con clasificación NEMA para aplicaciones en las que las condiciones lo justifican, pero en la mayoría de los casos son muy pocos los gabinetes exteriores necesarios en los que las condiciones climáticas son extremas. La temperatura ambiente en las fábricas era lo suficientemente alta como para que la condensación dentro de los armarios eléctricos no fuera un problema. 

El aire no debe estar caliente y húmedo para que se produzca el efecto de la humedad. En instalaciones exteriores, cuando las temperaturas descienden por debajo del punto de rocío, resulta difícil controlar el condensado dentro de las cabinas exteriores.  

El punto de condensación o punto de rocío es cuando el aire está lo suficientemente frío que ya no puede retener la humedad. El aire húmedo que entra en contacto con las superficies más frías de los dispositivos dentro de los gabinetes, existe la posibilidad de que se formen gotas de agua en los dispositivos. El aislamiento térmico se puede utilizar para evitar la condensación en el armario y en los dispositivos, pero es difícil controlar la humedad en el interior del armario si necesita aire exterior para la ventilación. 

Una vez que el nivel de humedad exterior se eleva y el aire húmedo comienza a circular dentro del gabinete, las gotas de agua que se forman en las superficies más frías del equipo pueden caer sobre los componentes eléctricos expuestos causando cortocircuitos o acumulación de humedad en las pantallas.

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Hay muchas partes de los EE.UU. y del mundo donde estas condiciones pueden existir y los componentes internos y las superficies de los gabinetes eléctricos pueden estar en el punto de rocío y se formará condensación.

¿Ha notado alguna vez condensación en el exterior de su casa o en las ventanas de su coche cuando la temperatura interior alcanza el punto de rocío? Puede ocurrir en verano o en invierno, aunque es menos probable en invierno, cuando la humedad es generalmente más baja.

Control de la condensación en el interior de los armarios electrónicos exteriores.

Los recintos exteriores instalados donde existen este tipo de condiciones necesitan sistemas de gestión térmica para evitar que las temperaturas caigan por debajo del punto de rocío.

¿Dónde se dan estas condiciones? Muchas instalaciones de gas y petróleo se encuentran en lugares donde la temperatura y la humedad varían considerablemente con las estaciones. Texas, el norte de África y Oriente Medio son algunos de ellos. Mi primera experiencia fue con sistemas de control montados en el exterior a lo largo de las líneas de procesamiento de fertilizantes y plásticos en fábricas situadas en la provincia de Basora o en Irak. 

Nunca se me ocurrió que esos lugares tenían rangos de temperatura de 125 F a 25 F. Estas temperaturas incluían una amplia gama de humedad y puntos de rocío. Era imposible utilizar recintos NEMA 12 incluso con los riesgos químicos.

A menudo se utilizan calentadores para mantener la humedad dentro del armario por debajo del punto de rocío. Estos calentadores se montan en la parte inferior del armario, donde la convección natural transporta el calor a través del armario.

A veces se utiliza un ventilador para asegurar que el calor se dispersa uniformemente por todas las superficies. Los calentadores de conducción de superficie puntual también pueden utilizarse en componentes seleccionados que podrían ser más susceptibles de formar condensación en sus superficies.

Un sensor de humedad (o hidrostato) detecta la humedad del aire.  El sensor de humedad, higrostato, mide y reporta tanto la humedad como la temperatura del aire. La relación entre la humedad del aire y la mayor cantidad de humedad a una determinada temperatura del aire se denomina humedad relativa. La humedad relativa se convierte en un factor importante a la hora de combatir la condensación.

Cuando el sensor detecta que la humedad está subiendo demasiado en relación con la temperatura, puede encender los elementos calefactores para aumentar la temperatura. El aumento de la temperatura disminuye la humedad relativa en el armario y reduce la posibilidad de condensación. Estos tipos de lazos de control se pueden encontrar en su refrigerador doméstico, evitando que se forme condensación en las paredes interiores y en los alimentos. Los congeladores domésticos típicos no tienen protección contra la condensación debido a la temperatura más baja y encontrará hielo (condensación) en las superficies de los paquetes en su interior.  

El mismo concepto ocurre dentro de gabinetes electrónicos al aire libre como cajeros automáticos, quioscos, controles de semáforos, aplicaciones industriales como petróleo y gas, molinos de viento, y otros instalados en lugares remotos.

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