Pleno verano en el exterior. Con refrigeración pasiva en el interior

El armario de distribución de una máquina de alta potencia principalmente sin climatizador: esto puede salir bien: en todo caso, con el cableado AirSTREAM sin canales. Así lo ha confirmado un cliente en unas series de medición: incluso a temperaturas ambiente de más de 30°C.

Los armarios de distribución de máquinas o instalaciones suponen para el explotador un consumo de espacio en primer lugar y también costes recurrentes de energía de refrigeración necesaria.

El modo de reducir ambos factores notablemente lo muestra el ejemplo de una embaladora multiformatos del BEUMER Group —cuando en su armario de distribución hay montado un sistema de cableado AirSTREAM de LÜTZE. En la sede social situada en Beckum, Renania del Norte-Westfalia, tres técnicos examinaron con mucha profundidad el interior del armario de distribución como parte de un proyecto: estos registraron las temperaturas en dos armarios de distribución en unas series de medición meticulosas: en el del panel de montaje y en el del marco de cableado AirSTREAM; esta comparación crepitaba de tensión.

Pero, empecemos por el principio: el BEUMER Group, que cuenta con 5.500 empleados, es un fabricante líder a nivel mundial de instalaciones y sistemas intralogísticos; es decir, todo lo relacionado con transportar, cargar, paletizar, envasar y clasificar —y esto para los requisitos de alto rendimiento.

El objeto del proyecto fueron preguntas como: ¿Nuestras máquinas innovadoras y modularizadas no deberían contar con armario de distribución de diseño innovador? ¿Qué se consigue con un AirSTREAM sin canales? ¿Podríamos refrigerar pasivamente —incluso si las temperaturas ambiente son elevadas?

Se midió en el interior de un armario de distribución de una máquina stretch hood® de BEUMER: esta cubre europalés, p. ej., con sacos de cemento, con un film muy flexible para que estén embalados seguramente para su transporte y también puedan almacenarse en el exterior. El armario de distribución de la máquina está equipado con un climatizador de 2.000 x 1.800 (Alt. x An.) mm. Pudo motivarse con estas cuestiones al ingeniero de ventas de LÜTZE, Rudolf Killman, no en última instancia también gracias a las buenas relaciones establecidas de décadas. Él y el gerente de producto de mercado, Bernd Hütter, apoyaron el proyecto de refrigeración pasiva de armarios de distribución con un marco AirSTREAM individual y sensores de temperatura. Mediante la herramienta en línea AirTEMP 2.0 mostraron las primeras simulaciones: sí, esto va muy bien.

Entonces llegó el momento de la práctica. Lo más emocionante primero: "Efectivamente, pudimos concebir un armario que permite prescindir de la climatización a una temperatura ambiente de hasta 35°C", informa Marc Hilgenstock, experto sénior en Investigación y Desarrollo de Beumer. De hecho, se pudieron reducir los gastos operativos en un 24 por ciento y también la huella de carbono en aquellas máquinas en las que se prescindía de climatizador. "Dicho resultado no lo consigue ningún accionamiento de bajo consumo del mundo", está convencido Hilgenstock, que asesoró a los tres técnicos jóvenes durante el proyecto.

Él también puede confirmar el segundo avance del sistema de AirSTREAM: "Hasta ahora, el armario de distribución tenia 1.800 mm de ancho. Ahora es suficiente un formato de 1.200 mm. El armario será incluso un tercio más estrecho". Este aspecto resultó muy importante muy importante con respecto al lugar de emplazamiento en las conversaciones que se tuvieron con los clientes finales. En cuanto a diseño del producto y capacidad de innovación, la solución ofrecía además grandes ventajas. Se disponía también de suficiente capacidad de ampliación —más o menos la que ofrece un armario de tamaño convencional.
Otro aspecto positivo del formato estrecho: el volumen de transporte es notablemente más pequeño, dado que al prescindir de un climatizador voluminoso se reduce también la profundidad del armario, que a su vez también reduce los costes logísticos, como el peso, que disminuye de 520 a 320 kg.

Till Jagusch del departamento de Ingeniería Eléctrica de Beumer llevó a cabo las series de medición. Como parte de su formación como técnico, trabajó en este proyecto junto con otros compañeros de formación durante seis meses.

¿Cómo y dónde aparece puntos calientes con o sin climatizador? La investigación se dedicó a ello. La embaladora stretch hood® de BEUMER se sometió a solicitación para incrementar la temperatura en el armario de distribución. La máquina normalmente cubre con un film elástico un palé con la mercancía incluida. Para realizar cada una de las mediciones se tendría que retirar el film una y otra vez. Es por ello por lo que de forma ingeniosa se simuló la fuerza que tira del film con cintas de goma y que corresponde a la solicitación del funcionamiento normal de la máquina en las instalaciones del cliente.

Para incrementar la temperatura ambiente con calefactor a los 30, 35 y 40 °C deseados, el equipo construyó una gran caja de madera a modo de cámara climática y la puso encima del armario en el que se realizó la medición. Primero se realizaron mediciones en el armario de distribución convencional, tanto con climatizador como sin climatizador en tres niveles de temperatura. Luego, se hizo lo mismo con un armario de distribución más pequeño con marco AirSTREAM: una vez con ventilador AirBLOWER para la circulación interna del aire y luego sin este. En total se realizaron 12 mediciones para las cuales se colocaron siempre 9 sensores de temperatura dentro del armario de distribución. Una cámara termográfica registró además los puntos calientes.

El resultado de todas las series de medición documentadas minuciosamente está resumido aquí: con AirSTREAM, la temperatura interna del armario de distribución se homogeneiza notablemente y se previenen así los puntos calientes. Un ejemplo de una de las doce series de medición: a una temperatura exterior de hasta 35°, el armario de distribución, a pesar de su volumen más reducido, puede emitir aún suficiente aire caliente a través de las paredes externas sin la necesidad de utilizar un climatizador.

Como el marco AirSTREAM tiene una construcción extremamente compacta, ya durante su fabricación en Beumer se obtienen ventajas: la pantalla y los elementos de mando se pueden colocar en la pared lateral de forma más conveniente, con lo que se puede construir una especie de prefabricación, equiparse parcialmente, y posteriormente utilizarse a izquierda o a derecha según prefiera el cliente —lo que es bueno para un emplazamiento más flexible en la máquina. Lo que también alegrará al cliente: la fácil conexión de los cables de campo, dado que las regletas de bornes están perfectamente asentadas. Según Hilgenstock, es "un placer visual" para el electricista experimentado. Este podrá conectar fácilmente todos los cables desde el campo sin romperse la cabeza.

Autores:
Rudolf Killmann, ingeniero de ventas, Friedrich Lütze GmbH
Bernd Hütter, gestor de producto de mercado, Friedrich Lütze GmbH