Aires acondicionados a prueba de explosiones para la refrigeración de paneles de control que eliminan el calor de paneles sellados en áreas donde puede estar presente una nube de gas, vapor o polvo inflamable. La selección no es una verificación de capacidad de catálogo; comienza con la clasificación de área peligrosa, la condición de aire interna requerida y el calor real rechazado por los componentes del panel. Un aire acondicionado que no puede mantener el panel por debajo de su temperatura de funcionamiento certificada crea un segundo riesgo: los engranajes, controles y dispositivos de protección pueden envejecer más rápido o fallar de manera que detengan el proceso.
La secuencia más confiable es establecer el requisito de temperatura interna del panel, calcular la carga térmica y las condiciones ambientales, luego coincidir el método de enfriamiento, la clase de temperatura y la certificación con la instalación. La guía a continuación sigue ese orden y le proporciona las verificaciones a usar al revisar una cotización o especificación.
Qué debe hacer un aire acondicionado a prueba de explosiones
Un aire acondicionado a prueba de explosiones no es simplemente un aire acondicionado estándar para paneles con una carcasa más resistente. La unidad completa, incluido el compresor, los motores de los ventiladores, los controles, los terminales, las entradas de cable y las superficies expuestas, debe estar certificada para el área en la que opera. Los requisitos generales del equipo se establecen en IEC 60079-0 [1], pero el método de protección real puede variar.
El rendimiento de enfriamiento debe gestionarse sin comprometer la protección certificada del recinto. La unidad debe mantener la temperatura del aire de suministro necesaria para la electrónica instalada, eliminar el calor generado dentro del panel y el calor que entra a través de las paredes, manejar el condensado y mantenerse dentro de la clase de temperatura para el grupo de gases o polvo. Cuando esos requisitos entran en conflicto, la instalación puede necesitar una unidad más grande o un método de protección diferente en lugar de un simple ajuste de capacidad.
La afirmación de un proveedor de que la unidad es a prueba de explosiones no es suficiente. El certificado y la marca deben indicar el concepto de protección, el grupo de gases, la clase de temperatura, el rango de temperatura ambiente y cualquier condición de uso.
Cálculo de la carga de enfriamiento del recinto
Comience con la carga térmica, porque la capacidad de enfriamiento se referencia a una condición interna y ambiental definida. Las principales entradas son las fuentes de calor activas del panel, la superficie del recinto, la temperatura ambiente máxima, la exposición solar y la temperatura interna objetivo.
| Entrada de enfriamiento | Qué registrar | Por qué importa |
|---|---|---|
| Motores de accionamiento con carga continua | Potencia nominal, factor de carga y frecuencia de conmutación | Las pérdidas del accionamiento se convierten en calor del panel y pueden dominar la carga. |
| Transformadores de control y fuentes de alimentación | Calificaciones de entrada/salida, eficiencia o pérdidas declaradas | El calor de cada unidad es menor, pero varias unidades añaden materialmente. |
| Otras fuentes de calor | Contactores, relés, reactores, resistencias y módulos de frenado | Las superficies pueden crear zonas calientes locales incluso cuando la temperatura media del panel parece aceptable. |
| Ambiente y solar | Temperatura ambiente máxima, exposición solar, área de superficie del panel y construcción de la pared | El recinto gana más calor en un techo o pared orientada al sol que dentro de un edificio sombreado. |
| Sellado y intercambio de aire | Juntas de puertas, entradas de cables, desagües y estado de ventilación | Un panel sellado retiene el calor; una abertura sin sellar puede crear problemas de presión y contaminación. |
| Entorno interno objetivo | Límites requeridos de temperatura y humedad máxima del aire interno | Las clasificaciones de componentes establecen el límite superior, y el sobreenfriamiento puede causar condensación. |
Utilice la entrada de refrigeración en lugar de un volumen de recinto aproximado. Un panel con un accionamiento grande puede generar mucho más calor que un panel de relés de las mismas dimensiones. Cuando tenga dudas, consulte al fabricante del panel sobre el programa de pérdida de calor de los componentes.
Zona, División y Método de Protección coincidentes
La clasificación de área peligrosa responde a dónde se encuentra el panel y con qué frecuencia puede estar presente una atmósfera inflamable. Un área de Zona 1 o División 1 requiere un método de protección que pueda mantenerse seguro con una atmósfera inflamable presente durante la operación normal. Zona 2 o División 2 permite métodos diseñados para condiciones anormales.
Para la unidad de refrigeración en sí, el certificado puede basarse en Ex d a prueba de llamas, Ex e de seguridad aumentada, Ex p presurizado, o una combinación de métodos. Ex d contiene una ignición interna y permite que los gases calientes se enfríen por debajo de la temperatura de ignición. Ex e previene arcos, chispas y puntos calientes en condiciones normales [2]. Ex p llena o purga el espacio protegido con gas protector e interbloquea la purga antes de aplicar energía [3].
Los límites de temperatura superficial máxima están establecidos en IEC 60079-0 [1].
| Clase de temperatura | Temperatura máxima de superficie | Verificación de refrigeración del panel |
|---|---|---|
| T1 | 450 °C | Por lo general, no limita para paquetes de refrigeración ordinarios. |
| T2 | 300 °C | Todavía generalmente no limitante, pero confirme las superficies del compresor. |
| T3 | 200 °C | Revise la carcasa del compresor, las tuberías y las superficies del motor. |
| T4 | 135 °C | Verifique la línea de gas caliente, el condensador y las temperaturas metálicas del compresor. |
| T5 | 100 °C | Requiere confirmación cercana de todas las superficies expuestas. |
| T6 | 85 °C | La más restrictiva; incluso las superficies cálidas cerca del panel deben ser evaluadas. |
No infiera que una clasificación T4 significa que el panel puede operar a una temperatura de aire interna de 135 °C. La temperatura interna debe mantenerse por debajo de los límites reales del componente y del circuito.
El grupo de gas y el grupo de polvo también deben coincidir. Una unidad certificada solo para IIB o IIA no debe ser sustituida en un área de hidrógeno o acetileno IIC bajo la suposición de que una clase de temperatura más baja la hace aceptable. La certificación debe indicar todas las condiciones de uso.
Energía, Alarmas e Integración del Panel
El paquete de refrigeración debe integrarse en el diseño eléctrico del panel. Confirme el voltaje de suministro, frecuencia, fase, protección contra sobrecarga y corriente de arranque. El circuito aguas arriba debe estar coordinado para que el aire acondicionado no desconecte el suministro del panel durante un arranque con rotor bloqueado o condición de sobrecarga. El cableado de alarmas también forma parte del sistema de seguridad: temperatura interna alta, disparo del compresor, fallo del ventilador y presión baja o alta deben al menos ser anunciados localmente y donde la sala de control pueda responder.
Donde los operadores necesitan ver una alarma del sistema de refrigeración sin abrir el panel, un dispositivo de advertencia visual y acústico a prueba de explosiones puede agruparse con las indicaciones de estado del panel.
La monitorización remota puede ser útil para estaciones sin personal. Un cámara a prueba de explosiones o el sistema de monitorización existente de la planta puede observar la parte frontal del panel, las lámparas de alarma y cualquier hielo o agua visible, pero no reemplaza los contactos secos y las entradas de alarma.
Para una instalación de panel o refugio presurizado, el aire acondicionado debe coordinarse con el controlador de purga. El circuito de refrigeración no debe contradecir el ciclo de purga, y las interlocks de pérdida de presión o de puerta deben seguir siendo funcionales. Lo mismo se aplica a las unidades de refrigeración Ex p; verifique la secuencia de purga, la sobrepresión mínima y la acción de alarma con el fabricante.
Un suministro dedicado y una protección adecuadamente seleccionada hacen que el aire acondicionado sea una parte estable del sistema del panel en lugar de una ocurrencia tardía.Guía experta: Selección de cajas de distribución de energía temporales> cubre los factores de selección del lado de distribución que también se aplican a los circuitos de refrigeración permanentes.
Instalación, Sellado y Entrada de Cable
La mayoría de las fallas en campo provienen de los límites de instalación, no del circuito de refrigeración. Pernos/entrada de cables debe estar certificado para el mismo método de protección, coincidir con el diámetro exterior del cable y el tipo de armadura, y estar equipado con la arandela o compuesto de sellado correctos. Los requisitos de instalación, inspección y mantenimiento deben seguir IEC 60079-14 [4], incluyendo puesta a tierra y unión equipotencial.
Cada modificación en campo debe verificarse con respecto al certificado. Taladrar una nueva entrada de cable, reemplazar una glandula por una de marca diferente, o cambiar la caja de conexiones puede invalidar el conjunto certificado a menos que la modificación esté cubierta por el certificado o aprobada por el fabricante.
Las cajas terminales deben tratarse como parte del mismo sistema enfriado, con conexiones etiquetadas y sin hilos de cobre sueltos.
Cajas de unión y armarios terminales también debe mantener la clasificación IP adecuada y el par de apriete de fijación.
Cuando múltiples circuitos ingresan al panel, la terminación debe mantener separados los cables de alimentación, alarma y control para que una sola conexión suelta no cause fallos en el circuito de refrigeración.
La calidad de la conexión en el punto donde la unidad de refrigeración entra en el panel es parte de la misma disciplina de cableado en áreas peligrosas. <Cajas terminales a prueba de explosiones: Garantizando las conexiones de cables de instrumentación> cubre la selección de terminales y los métodos de conexión de cables que ayudan a preservar la caja certificada.
Verificaciones de mantenimiento que preservan la refrigeración y el cumplimiento
Establezca el plan de mantenimiento según las condiciones del certificado y el manual del fabricante. Un error común es limpiar el filtro pero no inspeccionar el circuito de alarma, el drenaje de condensado o el sello de la puerta. El registro de mantenimiento debe incluir la fecha, temperatura del aire en el panel medida, temperatura ambiente, resultado de la prueba de alarma y cualquier acción correctiva.
En entornos costeros o corrosivos, inspeccione el recubrimiento del condensador, los sujetadores y las superficies de las juntas. Si la clasificación IP de la caja se ha degradado, el agua y el polvo pueden entrar aunque el aire acondicionado siga enfriando. Para paneles exteriores, la frontera a prueba de intemperie y la frontera a prueba de explosiones se gestionan juntas.
Las ubicaciones exteriores y corrosivas añaden otra capa de riesgo a la caja más allá del circuito de refrigeración. <Cajas eléctricas a prueba de intemperie IP66: imperativos de seguridad industriales> cubre las opciones de nivel de protección que afectan la fiabilidad a largo plazo del panel.
Verifique el rendimiento del circuito de refrigerante solo con los procedimientos de servicio aprobados para áreas peligrosas. Las pruebas de presión, las comprobaciones de fugas y la carga de refrigerante pueden requerir permisos de trabajo sin gas, instrumentos calibrados y una evaluación del área. Reemplace solo con componentes y refrigerantes permitidos por el certificado de la unidad de refrigeración.
Documentación a solicitar antes de realizar un pedido
Antes de ordenar, solicite el certificado de área peligrosa, el certificado de conformidad IECEx cuando corresponda, los datos de la placa de características y el calendario de limitaciones o condiciones de uso. Dentro de la UE, el equipo debe cumplir con los requisitos ATEX en la Directiva 2014/34/UE [5]. Para proyectos en China y ciertos proyectos de exportación, solicite el certificado CNEX aplicable u otra aprobación local.
| Ítem de solicitud de cotización | Qué solicitar | Por qué importa |
|---|---|---|
| Area classification | Zona o División, grupo de gases, grupo de polvo, clase de temperatura, rango ambiental | Determina la certificación y la capacidad de refrigeración. |
| Capacidad de refrigeración | Pérdida de calor calculada del panel, temperatura interna objetivo, máxima temperatura ambiente | Previene la subdimensionamiento y el sobreenfriamiento. |
| Datos de potencia | Voltaje, frecuencia, fase, corriente de fallo disponible, voltaje de alarma | Confirma la integración eléctrica y la coordinación de protección. |
| Sobrecarcasa | Dimensiones del panel, grosor de la pared, recorte, montaje | Confirma que la unidad encaja sin modificar una carcasa certificada. |
| Entorno | Exposición solar, humedad, spray salino, gases corrosivos, polvo, requisitos IP | Determina materiales, recubrimiento y detalles de drenaje. |
| Certificados y documentos | Certificado ATEX/IECEx/CNEX, planos, manual, lista de piezas de repuesto, calendario de mantenimiento | Permite al comprador verificar marcas y condiciones antes del envío. |
En Warom, la misma información se usa para verificar una cotización antes de la confirmación del pedido, porque el certificado y la carga de enfriamiento deben ajustarse a la misma instalación. Una RFQ bien preparada generalmente obtiene una propuesta más precisa y una respuesta de cumplimiento más clara.
Un certificado válido demuestra que el equipo nominal cumple con la norma y condiciones indicadas. No prueba por sí solo que la unidad esté correctamente dimensionada, instalada correctamente o sea adecuada para un grupo de gases y rango ambiental diferentes. La revisión de la instalación permanece aparte.
Especifique sus requisitos de enfriamiento del panel
Para una aplicación de enfriamiento de panel de control en áreas peligrosas, envíe la carga térmica del panel, temperatura interna objetivo, temperatura ambiente máxima, clasificación de área, grupo de gases y clase de temperatura, voltaje de alimentación y dimensiones del panel. El equipo de ingeniería de Warom puede revisar la capacidad de enfriamiento, método de protección, certificados y límites de instalación en función de su proyecto. Contacto: gm*@***om.com, +86 21 39977076 o +86 21 39972657.
FAQ
¿Puedo usar un aire acondicionado industrial estándar en un panel de control sellado en un área peligrosa?
No. Una unidad industrial estándar no está certificada para la atmósfera explosiva. Su compresor, motores de ventilador, relés, terminales y temperaturas superficiales pueden convertirse en fuentes de ignición. Sellar el panel no elimina esas fuentes ni hace que la instalación sea conforme.
¿Es más importante la capacidad de enfriamiento que la clase de temperatura?
Responden a diferentes preguntas. La capacidad de refrigeración controla la temperatura del aire interior. La clase de temperatura limita la temperatura máxima de la superficie del equipo completo. Una unidad puede tener suficiente capacidad pero fallar en la clase de temperatura, o cumplir con la clase de temperatura pero ser insuficiente para la carga del panel.
¿Cuál es la diferencia entre un aire acondicionado Ex d y Ex p?
Ex d utiliza un recinto a prueba de llamas para contener una explosión interna y enfriar los gases que escapan por debajo de la temperatura de ignición. Ex p utiliza gas protector y una secuencia de purga interbloqueada para mantener una atmósfera inflamable alejada de las partes vivas. Las verificaciones de instalación, los requisitos de purga y los límites de mantenimiento son diferentes.
¿Cómo puedo verificar un certificado ATEX o IECEx?
Verifique el número de certificado, la marca del equipo, la referencia del expediente técnico y el calendario de condiciones. Confirme que el grupo de gases, la clase de temperatura, el rango ambiental y el método de protección coincidan con la instalación. Verifique el estado del certificado con el organismo emisor o su registro público antes de aceptarlo.
¿Con qué frecuencia debe inspeccionarse el aire acondicionado del panel?
Siga las condiciones del certificado y el manual del fabricante. En la práctica, las inspecciones suelen incluir filtros, serpentines, desagües de condensado, sellos de puertas, funcionamiento de alarmas, puesta a tierra y cualquier corrosión visible. Los paneles en lugares calurosos, polvorientos o costeros pueden necesitar revisiones más frecuentes, respaldadas por imágenes térmicas o registros de temperatura.
Referencias
[3] IEC 60079-0:2017, “Atmósferas explosivas – Parte 0: Equipo – Requisitos generales,” IEC, 2017.
[2] IEC 60079-7:2017, “Atmósferas explosivas – Parte 7: Protección de equipos mediante seguridad aumentada “e”,” IEC, 2017.
[3] IEC 60079-2:2014, “Atmósferas explosivas – Parte 2: Protección de equipos mediante recinto presurizado “p”,” IEC, 2014.
[2] IEC 60079-14:2013, “Atmósferas explosivas – Parte 14: Diseño, selección y montaje de instalaciones eléctricas,” IEC, 2013.
[5] Unión Europea, “Directiva 2014/34/UE sobre equipos y sistemas de protección destinados a su uso en atmósferas potencialmente explosivas,” 2014.
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Con más de una década de experiencia, es un Ingeniero Eléctrico a prueba de explosiones con experiencia en el diseño y fabricación de productos de seguridad y a prueba de explosiones. Posee una experiencia profunda en áreas clave que incluyen sistemas a prueba de explosiones, iluminación nuclear, seguridad marina, protección contra incendios y sistemas de control inteligente. En Warom Technology Incorporated Company, ocupa roles de liderazgo dual como Subgerente de Ingeniería para Negocios Internacionales y Jefe del Departamento Internacional de I+D, donde supervisa iniciativas de I+D y garantiza la entrega precisa de la documentación de diseño para proyectos internacionales. Comprometido con avanzar la seguridad industrial global, se enfoca en traducir tecnologías complejas en soluciones prácticas, ayudando a los clientes a implementar sistemas de control más seguros, más inteligentes y fiables en todo el mundo.
Qi Lingyi