Control de la humedad en los armarios eléctricos

Controlar la humedad en los recintos electrónicos

If you are an electrical engineer, project manager, or purchasing manager, controlling moisture in electrical cabinets is important to you. Moisture can cause short circuits, damage equipment, and create a fire haza

¿Qué es la humedad y cómo puede dañar los equipos eléctricos?

La humedad daña los equipos cuando se condensa del aire a una superficie más fría. Una vez que la condensación empieza a formarse en los componentes electrónicos u otros dispositivos de los sistemas de control eléctrico pueden ocurrir cosas malas. El agua, en este caso, la humedad en forma de condensación no se mezcla bien con la electricidad.

El resultado no son sólo los cortocircuitos, sino también la corrosión que afecta a los contactos de los relés y otros mecanismos de conmutación. La corrosión de cualquier contacto puede inhibir el flujo de corriente. La corrosión, a medida que se acumula, también puede provocar un cortocircuito en los componentes.

Las fuentes de humedad en los recintos eléctricos

Los armarios de los cuadros eléctricos suelen estar diseñados específicamente para su entorno con el fin de protegerlos de elementos externos como la lluvia o la nieve o los líquidos utilizados en los procesos de fabricación. Es difícil sellar totalmente los recintos más grandes de forma permanente porque es necesario proporcionar acceso para el mantenimiento, la calefacción y la refrigeración.

La humedad más difícil de controlar es la contenida en el aire del recinto. Esta humedad debe mantenerse en estado de vapor en todo momento. La cantidad de humedad dentro del armario depende de muchos factores, pero puede medirse en términos de humedad relativa.

La humedad absoluta es la cantidad de humedad que puede contener un volumen de aire a una temperatura determinada. La humedad relativa es el porcentaje de humedad medido en el mismo volumen de aire en comparación con la humedad absoluta. Una humedad relativa del 50% significa que la cantidad de humedad en el aire es el 50% de la humedad posible.

Otra forma de entenderlo es que cuando la humedad relativa es del 95 % no hace falta una gran disminución de la temperatura para que el agua empiece a condensarse en el aire. El cambio de estado de vapor a agua crea la condensación en las superficies que están más frías. O, en el caso de una tormenta de verano, el aire más frío transforma la humedad en forma de vapor en gotas de lluvia.

Los números en amarillo indican la temperatura en la que la humedad del aire empezará a condensarse en las superficies más frías, como las placas de circuitos. Lo más probable es que la superficie más fría sea la parte superior o los laterales del recinto metálico, donde las gotas de agua que se forman pueden caer sobre los equipos eléctricos.

Como ejemplo, imaginemos que el aire dentro del armario eléctrico está a 90 grados Fahrenheit. Si la humedad relativa es del 80% y la temperatura del aire en el exterior del armario desciende a sólo 82 grados, puede formarse condensación en el interior de las paredes del armario. Las caídas de temperatura más grandes aumentarán la cantidad de condensación.  

Un problema similar ocurre cuando la humedad relativa es alta y la temperatura interna del armario desciende por debajo del punto de rocío. La condensación puede empezar a formarse en las superficies de los componentes internos.

Lo ideal sería que la mejor medida preventiva fuera limitar la humedad relativa dentro del recinto.

Métodos para controlar la condensación en los recintos eléctricos

Sealing out the moisture is the best preventive method but is difficult with larger electrical cabinets and control systems.  Enclosures often need to be vented to th

Una forma popular de minimizar la condensación en recintos pequeños es utilizar elementos de calefacción PTC para mantener temperaturas más altas en el recinto evitando la condensación. Las temperaturas más altas pueden retener más humedad.  ¿Qué son los calentadores PTC?

Los elementos calefactores PTC son muy pequeños en relación con la potencia calorífica y se presentan en distintas configuraciones de transferencia de calor por convección, aire, ventilador y en forma de cartucho. Los dispositivos de coeficiente de temperatura positivo son ideales para recintos pequeños porque controlan automáticamente el calentamiento en función de la temperatura del aire.

En recintos más grandes, puede ser necesario un sistema de control de la temperatura y la humedad que controle tanto la calefacción como la refrigeración en función de la temperatura de la humedad relativa. Este tipo de sistema requiere múltiples componentes.

Los higrostatos pueden utilizarse para medir y controlar los dispositivos de calefacción o refrigeración del armario. Los higrostatos del armario pueden ajustarse para una humedad relativa específica. Los contactos de salida controlan los circuitos de calefacción y refrigeración en función del ajuste.  ¿Qué son los higrostatos?

Los refrigeradores Peltier son dispositivos termoeléctricos de estado sólido que enfrían el aire del armario. Los ventiladores hacen circular el aire de la superficie refrigerada de las placas metálicas del interior del dispositivo. Son una gran solución de diseño compacto y bajo mantenimiento sin necesidad de fluidos refrigerantes.  ¿Qué es un refrigerador Peltier?

Los evaporadores de condensados son una parte beneficiosa del sistema de control de la humedad para eliminar la condensación que se ha acumulado en el armario. La eliminación de la humedad recogida ayuda a reducir la humedad en el armario reduciendo aún más el punto de rocío. ¿Qué es un evaporador de condensados PTC?

Estos pequeños y compactos dispositivos utilizan elementos calefactores PTC para evaporar la humedad recogida en su interior y expulsarla del armario a través de una manguera incorporada.

Las ventajas de controlar la humedad en los armarios eléctricos

Components in the electrical control enclosures include computers, and diagnostic and commu

Así que no sólo está en riesgo el valor de los componentes del sistema, sino que los procesos controlados fuera de los armarios podrían ser críticos y dañarse si los componentes internos fallan debido a la condensación.

Los transformadores de potencia en bóvedas subterráneas, cuando se exponen a la condensación del agua de las lluvias, pueden provocar un cortocircuito y causar graves daños.

Un cuadro eléctrico que contenga controles para plantas de fabricación de vidrio, productos químicos, alimentos u otros bienes podría implicar un tiempo de inactividad muy costoso y el cierre de las plantas.  

Con los problemas actuales de la cadena de suministro, puede llevar mucho tiempo sustituir los componentes dañados y hacer que las líneas de fabricación vuelvan a producir productos.

¿Cómo se configuran los componentes para evitar la humedad?

DBK USA cuenta con ingenieros especializados en controles de calefacción y refrigeración industrial que pueden orientarle en su aplicación. 

Hable con un ingeniero experto en control térmico.