Climatiseurs antidéflagrants pour le refroidissement des panneaux de contrôle afin d’évacuer la chaleur des panneaux scellés dans les zones où une présence de gaz, vapeur ou poussière inflammable peut être détectée. La sélection ne consiste pas en une vérification de capacité de catalogue ; elle commence par la classification de la zone dangereuse, le conditionnement d’air interne requis, et la chaleur réelle rejetée par les composants du panneau. Un climatiseur qui ne peut pas maintenir le panneau en dessous de sa température de fonctionnement certifiée crée un second risque : les moteurs, commandes et dispositifs de protection peuvent vieillir plus rapidement ou échouer de manière à arrêter le processus.
La séquence la plus fiable consiste à établir la besoin en température interne du panneau, calculer la charge thermique et les conditions ambiantes, puis à faire correspondre la méthode de refroidissement, la classe de température et le certificat à l’installation. Le guide ci-dessous suit cet ordre et vous donne les vérifications à effectuer lors de la revue d’un devis ou d’une spécification.
Ce que doit faire un climatiseur antidéflagrant
Un climatiseur antidéflagrant n’est pas simplement un climatiseur standard pour panneau avec un coffret renforcé. L’unité complète, y compris le compresseur, les moteurs de ventilateurs, les commandes, les bornes, les entrées de câbles et les surfaces exposées, doit être certifiée pour la zone dans laquelle elle opère. Les exigences générales en matière d’équipement sont définies dans la norme IEC 60079-0 [1], mais la méthode de protection réelle peut varier.
Les performances de refroidissement doivent être gérées sans compromettre la protection certifiée de l’enceinte. L’unité doit maintenir la température de l’air d’alimentation nécessaire à l’électronique installée, évacuer la chaleur générée à l’intérieur du panneau et la chaleur entrant par les parois, gérer la condensation, et rester dans la classe de température pour le groupe de gaz ou de poussière. Lorsque ces exigences entrent en conflit, l’installation peut nécessiter une unité plus grande ou une méthode de protection différente plutôt qu’un simple ajustement de capacité.
Une affirmation du fournisseur selon laquelle l’unité est antidéflagrante ne suffit pas. Le certificat et le marquage doivent indiquer le concept de protection, le groupe de gaz, la classe de température, la plage de température ambiante, et toutes conditions d’utilisation.
Calcul de la charge de refroidissement de l’enceinte
Commencez par la charge thermique, car la capacité de refroidissement est référencée à une condition interne et ambiante définie. Les principaux paramètres d’entrée sont les sources de chaleur actives du panneau, la surface de l’enceinte, la température ambiante maximale, l’exposition solaire, et la température interne cible.
| Entrée de refroidissement | Ce qu’il faut enregistrer | Pourquoi cela importe |
|---|---|---|
| Variateurs en charge continue | Puissance nominale, facteur de charge, et fréquence de commutation | Les pertes du variateur deviennent de la chaleur pour le panneau et peuvent dominer la charge. |
| Transformateurs de contrôle et alimentations électriques | Niveaux d’entrée/sortie, efficacité ou pertes déclarées | La chaleur de chaque unité est moindre, mais plusieurs unités s’additionnent de manière significative. |
| Autres sources de chaleur | Contacteurs, relais, réacteurs, résistances, et modules de freinage | Les surfaces peuvent créer des zones chaudes locales même lorsque la température moyenne du panneau semble acceptable. |
| Ambiant et solaire | Température ambiante maximale, exposition au soleil, surface du panneau, et construction du mur | L'enceinte accumule plus de chaleur sur un toit ou un mur exposé au soleil que dans un bâtiment ombragé. |
| Étanchéité et échange d'air | Joints de porte, entrées de câbles, drains, et état de ventilation | Un panneau scellé retient la chaleur ; une ouverture non scellée peut créer des problèmes de pression et de contamination. |
| Environnement interne cible | Limites maximales requises de température et d'humidité de l'air interne | Les évaluations des composants fixent le plafond, et un refroidissement excessif peut provoquer de la condensation. |
Utilisez l'entrée de refroidissement plutôt que le volume brut de l'enceinte. Un panneau avec un grand moteur peut générer beaucoup plus de chaleur qu'un panneau relais de mêmes dimensions. En cas de doute, demandez au constructeur du panneau le calendrier de perte de chaleur des composants.
Zone de correspondance, division et méthode de protection
La classification de zone dangereuse indique où se trouve le panneau et à quelle fréquence une atmosphère inflammable peut être présente. Une zone 1 ou division 1 nécessite une méthode de protection qui peut rester sûre en présence d'une atmosphère inflammable lors du fonctionnement normal. Zone 2 ou division 2 permet des méthodes conçues pour des conditions anormales.
Pour l'unité de refroidissement elle-même, le certificat peut être basé sur Ex d antidéflagrant, Ex e à sécurité accrue, Ex p sous pression, ou une combinaison de méthodes. Ex d contient une ignition interne et permet aux gaz chauds de refroidir en dessous de la température d'ignition. Ex e empêche les arcs, étincelles et points chauds en conditions normales [2]. Ex p remplit ou purifie l'espace protégé avec un gaz de protection et verrouille la purge avant l'application de l'alimentation [3].
Les limites de température de surface maximale sont fixées dans la norme IEC 60079-0 [1].
| Classe de température | Température de surface maximale | Vérifier le refroidissement du panneau |
|---|---|---|
| T1 | 450 °C | Généralement pas limitant pour les packages de refroidissement ordinaires. |
| T2 | 300 °C | Toujours généralement non limitatif, mais confirmer les surfaces du compresseur. |
| T3 | 200 °C | Vérifier la coque du compresseur, la tuyauterie et les surfaces du moteur. |
| T4 | 135 °C | Vérifier la ligne de gaz chaud, le condensateur et les températures métalliques du compresseur. |
| T5 | 100 °C | Nécessite une confirmation précise de toutes les surfaces exposées. |
| T6 | 85 °C | La plus restrictive ; même les surfaces chaudes proches du panneau doivent être évaluées. |
Ne pas déduire qu'une classification T4 signifie que le panneau peut fonctionner à une température d'air interne de 135 °C. La température interne doit rester en dessous des limites réelles des composants et du circuit.
Le groupe de gaz et le groupe de poussière doivent également correspondre. Une unité certifiée uniquement pour IIB ou IIA ne doit pas être substituée dans une zone à hydrogène ou acétylène IIC en supposant qu'une classe de température inférieure la rende acceptable. Le certificat doit indiquer toutes les conditions d'utilisation.
Alimentation, alarmes et intégration du panneau
Le système de refroidissement doit être intégré dans la conception électrique du panneau. Confirmer la tension d'alimentation, la fréquence, la phase, la protection contre la surcharge et le courant de démarrage. Le circuit en amont doit être coordonné pour que le climatiseur ne coupe pas l'alimentation du panneau lors d'un démarrage à rotor bloqué ou d'une surcharge. Le câblage des alarmes fait également partie du système de sécurité : température interne élevée, déclenchement du compresseur, défaillance du ventilateur, et pression basse ou haute doivent au moins être signalés localement et dans la salle de contrôle pour permettre une réponse appropriée.
Lorsque les opérateurs doivent voir une alarme du système de refroidissement sans ouvrir le panneau, un dispositif d'avertissement audio et visuel antidéflagrant peut être regroupé avec les indications de statut du panneau.
La surveillance à distance peut être utile pour les stations sans personnel. Un caméra anti-déflagration ou le système de surveillance existant de l'installation peut observer la face du panneau, les lampes d'alarme, ainsi que toute glace ou eau visible, mais il ne remplace pas les contacts secs et les entrées d'alarme.
Pour une installation de panneau ou de shelter sous pression, le climatiseur doit être coordonné avec le contrôleur de purge. Le circuit de refroidissement ne doit pas empêcher le cycle de purge, et les interverrouillages de perte de pression ou de porte doivent rester fonctionnels. La même règle s'applique aux unités de refroidissement Ex p ; vérifier la séquence de purge, la surpression minimale et l'action de l'alarme avec le fabricant.
Une alimentation dédiée et une protection correctement sélectionnée font du climatiseur une partie stable du système du panneau plutôt qu'une addition tardive.Guide expert : Sélection des boîtes de distribution d'énergie temporaires> couvre les facteurs de sélection du côté distribution qui s'appliquent également aux circuits de refroidissement permanents.
Installation, étanchéité et entrée de câble
La plupart des défaillances sur le terrain proviennent des limites d'installation, et non du circuit de refroidissement. Entréttes de câbles doit être certifié selon la même méthode de protection, adaptée au diamètre extérieur du câble et au type de blindage, et équipé de la rondelle d'étanchéité ou du composé approprié. Les exigences d'installation, d'inspection et de maintenance doivent suivre la norme IEC 60079-14 [4], y compris la mise à la terre et la liaison équipotentielle.
Chaque modification sur le terrain doit être vérifiée par rapport au certificat. Percer une nouvelle entrée de câble, remplacer une presse-étoupe par une autre marque, ou changer la boîte de câblage peut invalider l'ensemble certifié à moins que la modification ne soit couverte par le certificat ou approuvée par le fabricant.
Les boîtiers de terminaison doivent être considérés comme faisant partie du même système refroidi, avec des connexions étiquetées et sans brins de cuivre lâches.
Boîtes de dérivation et boîtes de jonction doit également maintenir la classe de protection IP appropriée et le couple de fixation.
Lorsque plusieurs circuits entrent dans le panneau, la terminaison doit séparer les câbles d'alimentation, d'alarme et de contrôle afin qu'une seule connexion lâche ne puisse pas provoquer une défaillance du circuit de refroidissement.
La qualité de la connexion au point où l'unité de refroidissement entre dans le panneau fait partie de la même discipline de câblage pour zones dangereuses. <Boîtes terminals antidéflagrantes : sécurisation des connexions de câbles d’instrumentation> couvre la sélection des terminaux et les méthodes de connexion des câbles qui aident à préserver le boîtier certifié.
Contrôles de maintenance qui préservent le refroidissement et la conformité
Établissez le plan de maintenance à partir des conditions du certificat et du manuel du fabricant. Une erreur courante est de nettoyer le filtre sans inspecter le circuit d'alarme, le drain de condensat ou le joint de porte. Le registre de maintenance doit inclure la date, la température de l'air du panneau mesurée, la température ambiante, le résultat du test d'alarme et toute action corrective.
Dans les environnements côtiers ou corrosifs, inspectez le revêtement du condenseur, les fixations et les surfaces des joints. Si la classe de protection IP du boîtier s'est dégradée, l'eau et la poussière peuvent entrer même si le climatiseur continue de refroidir. Pour les panneaux extérieurs, la limite d'étanchéité et la limite antidéflagrante sont gérées ensemble.
Les emplacements extérieurs et corrosifs ajoutent une couche supplémentaire de risque pour le boîtier au-delà du circuit de refroidissement. <Coffrets électriques étanches IP66 : impératifs de sécurité industriels> couvre les choix de niveau de protection qui affectent la fiabilité à long terme du panneau.
Vérifiez la performance du circuit de réfrigérant uniquement avec les procédures de service approuvées pour les zones dangereuses. Les tests de pression, les vérifications de fuite et la charge en réfrigérant peuvent nécessiter des permis de travail sans gaz, des instruments calibrés et une évaluation de la zone. Remplacez uniquement par des composants et des réfrigérants autorisés par le certificat de l'unité de refroidissement.
Documentation à demander avant la commande
Avant la commande, demandez le certificat pour zones dangereuses, le certificat de conformité IECEx si applicable, les données de la plaque signalétique, et le calendrier des limitations ou conditions d'utilisation. En Europe, l'équipement doit respecter les exigences ATEX de la Directive 2014/34/UE [5]. Pour les projets en Chine et certains projets d'exportation, demandez le certificat CNEX applicable ou toute autre approbation locale.
| Article de demande de devis | Éléments à demander | Pourquoi cela importe |
|---|---|---|
| Area classification | Zone ou Division, groupe de gaz, groupe de poussière, classe de température, plage ambiante | Détermine la certification et la puissance de refroidissement. |
| Puissance de refroidissement | Perte de chaleur du panneau calculée, température interne cible de l'air, température ambiante maximale | Prévient la sous-dimensionnement et le refroidissement excessif. |
| Données de puissance | Tension, fréquence, phase, courant de défaut disponible, tension d'alarme | Confirme l'intégration électrique et la coordination de protection. |
| Enveloppe | Dimensions du panneau, épaisseur du mur, découpe, montage | Confirme que l'unité s'adapte sans modification à une enceinte certifiée. |
| Environnement | Exposition solaire, humidité, brouillard salin, gaz corrosifs, poussière, exigence IP | Détermine les matériaux, le revêtement et les détails de drainage. |
| Certificats et documents | Certificat ATEX/IECEx/CNEX, dessins, manuel, liste des pièces de rechange, calendrier de maintenance | Permet à l'acheteur de vérifier le marquage et les conditions avant l'expédition. |
Chez Warom, la même information est utilisée pour vérifier un devis avant la confirmation de commande, car le certificat et la charge de refroidissement doivent tous deux correspondre à la même installation. Une demande de devis bien préparée permet généralement d'obtenir une proposition plus précise et une réponse de conformité plus claire.
Un certificat valide prouve que l'équipement nominal satisfait à la norme et aux conditions déclarées. Il ne prouve pas en soi que l'unité est correctement dimensionnée, correctement installée ou adaptée à un groupe de gaz et une plage ambiante différents. La revue de l'installation reste distincte.
Spécifiez vos besoins en refroidissement de panneau
Pour une application de refroidissement de panneau de zone dangereuse, envoyez la charge thermique du panneau, la température interne cible, la température ambiante maximale, la classification de la zone, le groupe de gaz et la classe de température, la tension d'alimentation, et les dimensions du panneau. L'équipe d'ingénierie de Warom peut examiner la capacité de refroidissement, la méthode de protection, les certificats et les limites d'installation par rapport à votre projet. Contact : gm*@***om.com, +86 21 39977076 ou +86 21 39972657.
FAQ
Puis-je utiliser un climatiseur industriel standard sur un panneau de contrôle scellé dans une zone dangereuse ?
Non. Une unité industrielle standard n'est pas certifiée pour l'atmosphère explosive. Son compresseur, ses moteurs de ventilateur, ses relais, ses bornes et ses températures de surface peuvent devenir des sources d'ignition. Sceller le panneau ne supprime pas ces sources ni ne rend l'installation conforme.
La capacité de refroidissement est-elle plus importante que la classe de température ?
Ils répondent à différentes questions. La capacité de refroidissement contrôle la température de l'air intérieur. La classe de température limite la température maximale de la surface de l'équipement complet. Une unité peut avoir une capacité suffisante mais ne pas respecter la classe de température, ou respecter la classe de température mais être sous-dimensionnée pour la charge du panneau.
Quelle est la différence entre un climatiseur Ex d et Ex p ?
Ex d utilise un boîtier antidéflagrant pour contenir une explosion interne et refroidir les gaz qui s’échappent en dessous de la température d’ignition. Ex p utilise un gaz protecteur et une séquence de purge verrouillée pour maintenir une atmosphère inflammable à l’écart des pièces sous tension. Les vérifications d’installation, les exigences de purge et les limites d’entretien sont différentes.
Comment vérifier un certificat ATEX ou IECEx ?
Vérifiez le numéro du certificat, la marquage de l’équipement, la référence du dossier technique et le calendrier des conditions. Confirmez que le groupe de gaz, la classe de température, la plage ambiante et la méthode de protection correspondent à l’installation. Vérifiez le statut du certificat auprès de l’organisme émetteur ou de son registre public avant acceptation.
À quelle fréquence le climatiseur de panneau doit-il être inspecté ?
Suivez les conditions du certificat et le manuel du fabricant. En pratique, les inspections incluent généralement les filtres, les serpentins, les drains de condensat, les joints de porte, le fonctionnement de l’alarme, la mise à la terre et toute corrosion visible. Les panneaux situés dans des endroits chauds, poussiéreux ou côtiers peuvent nécessiter des contrôles plus fréquents, soutenus par l’imagerie thermique ou l’enregistrement de la température.
Références
[3] IEC 60079-0:2017, “Atmosphères explosives – Partie 0 : Équipements – Exigences générales,” IEC, 2017.
[2] IEC 60079-7:2017, « Atmosphères explosives – Partie 7 : Protection de l’équipement par sécurité accrue « e » », IEC, 2017.
[3] IEC 60079-2:2014, « Atmosphères explosives – Partie 2 : Protection de l’équipement par enceinte sous pression « p » », IEC, 2014.
[2] IEC 60079-14:2013, “Atmosphères explosives – Partie 14 : Conception, sélection et montage des installations électriques,” IEC, 2013.
[5] Union Européenne, « Directive 2014/34/UE relative aux équipements et systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères potentiellement explosives », 2014.
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Avec plus d'une décennie d'expérience, il est ingénieur électricien explosion-proof chevronné spécialisé dans la conception et la fabrication de produits de sécurité et anti-explosion. Il possède une expertise approfondie dans des domaines clés tels que les systèmes antiprédétection d'explosion, l'éclairage nucléaire, la sécurité maritime, la protection contre les incendies et les systèmes de contrôle intelligents. Chez Warom Technology Incorporated Company, il occupe des postes de direction doubles en tant que Directeur adjoint de l'ingénierie pour les affaires internationales et Chef du département international R&D, où il supervise les initiatives de R&D et assure la livraison précise des documents de conception pour les projets internationaux. Engagé dans l'amélioration de la sécurité industrielle mondiale, il se concentre sur la traduction de technologies complexes en solutions pratiques, aidant les clients à mettre en œuvre des systèmes de contrôle plus sûrs, plus intelligents et plus fiables dans le monde.
Qi Lingyi