Raffreddamento PLC box

[arlock]

Buongiorno a tutti gli utenti.

ho l'esigenza di raffreddare dei PLC beckhoff montati in una scatola stagna, parte di un sistema di gestione dati di un'imbarcazione. Siamo quindi in ambiente marino e praticare aperture alla scatola stagna espone i componenti all'umidità e al salino. Ho pensato a delle celle peltier ma dovrei farle funzionare a contatto con una piastra metallica opportunamente incastonata e sigillata nella parte superiore della scatola e accoppiate con pasta termo conduttiva. Non so se potrebbe funzionare e in ogni caso avrei bisogno di fare un dimensionamento corretto per ottenere qualche risultato. Ho dei limiti di consumo, non posso consumare più di 5amp/h. a 12V. Qualche suggerimento?

[Livio Orsini]

Bisognerebbe conoscere la quantità di calore da smaltire.

 

La scatola di che materiale è?

La soluzione più pratica sarebbe usare un contenitore metallico (alluminio) IP66 o maggiore; poi si raffredda il contenitore.

[arlock]

la scatola è i plastica, sostituirla con una in alluminio è un'ottima idea a cui non avevo pensato!Quantificare la quantità di calore da smaltire è un bel dilemma, non si riesce a mettere la mano sopra tanto scottano dopo qualche ora di funzionamento in estate, qualcuno ho già dovuto sostituirlo.

[Alessio Menditto]

Se è così non ti resta altro che fare un circuito di raffreddamento con compressore ecc, insomma devi fare un frigorifero, che ovviamente richiede o la 220 oppure ci sono impianti a 12 volt ma devi vedere la potenza.

[Livio Orsini]

1 ora fa, Alessio Menditto ha scritto:

ci sono impianti a 12 volt ma devi vedere la potenza

 

Con 12V e 5A massimi di assorbimento ci fai solo 60W. Con questa potenza elettrica ci fai al massimo un raffrescatore a cella di Peltier, però non credo abbia spazio suffciente all'interno per un adeguato dissipatore.

 

3 ore fa, arlock ha scritto:

qualcuno ho già dovuto sostituirlo.

 

Scusa ma chi è il produttore di quell'accrocco? Non ha dato specifiche ambientali?

[Ctec]

Anch'io sicuramente andrei per il contenitore metallico. Se non è avvitato su una parete metallica, per smaltire meglio il calore, potresti avvitarci esternamente delle alette per migliorare ulteriormente lo scambio termico con l'aria. Niente sole, mi raccomando.

I moduli Bechhoff sono pensati per ambito industriale, mi pare che accettino max 40°C senza derating. Ma quello diventa davvero un fornetto. Senza ricambio d'aria, l'unica è usare un raffreddatore (ma il contenitore è troppo piccolo) o migliorare parecchio la dissipazione esterna del contenitore. Al limite, oltre le alette, un ventilatore a 12Vdc smaltirebbe ulteriormente il calore.

Comunque un calcolo termico del sistema andava fatto a priori, non a posteriori...

[NovellinoXX]

Intanto quei passacavi garantiscono l'ermeticità solo con cavi inguainati della giusta dimensione.

più cavi unipolari infilati nello stesso passacavo ne inficiano l'ermeticità; se non si può fare diversamente

e' da siliconare il passaggio dei cavi.

Con temperatura ambiente a 35/40 °C la vedo dura raffreddare.

Io per prima cosa sostituirei la scatola con una in alluminio di un certo spessore;

Per il raffrescamento, compatibilmente alla fattibilità, sfrutterei l'acqua di mare che difficilmente supera i 25°C

usando uno o due scambiatori tipo quelli in figura fissati ai lati esternamente alla scatola. 

Pompetta centrifuga a 12V, tubi in silicone e presa acqua derivata da quella di raffreddamento del motore dall'imbarcazione.

 

  

Modificato: sabato alle 18:31 da NovellinoXX

[arlock]

ringrazio tutti per i suggerimenti,è un sistema custom che ho trovato già realizzato, piuttosto carente e rognoso e spesso soggetto a guasti.

Alla luce dei Vostri graditi suggerimenti opterò per prima cosa per sostituire la scatola con una di maggiori dimensioni, in alluminio non ne ho trovate con coperchio trasparente e comunque quelle che ho visto sono tutte abbastanza pesanti ( altro limite è il peso). Penso che sia lo scambiatore ad acqua sia le celle Peltier potrebbero funzionare per raffreddare l'involucro e di conseguenza il contenuto, dovrò fare dei test per vedere cosa funziona meglio

 

[arlock]

l'obiettivo è abbassare la temperatura di 20/30 gradi, non è una passeggiata

 

[Alessio Menditto]

3 minuti fa, arlock ha scritto:

abbassare la temperatura di 20/30 gradi

Serve un circuito frigorifero, c’è poco da fare, o aumenti le batterie per alimentarlo o spendi i soldi comunque a buttare via i componenti che si cuociono.

[arlock]

Il 16/8/2025 alle 18:22 , NovellinoXX ha scritto:

Intanto quei passacavi garantiscono l'ermeticità solo con cavi inguainati della giusta dimensione.

più cavi unipolari infilati nello stesso passacavo ne inficiano l'ermeticità; se non si può fare diversamente

e' da siliconare il passaggio dei cavi.

Con temperatura ambiente a 35/40 °C la vedo dura raffreddare.

Io per prima cosa sostituirei la scatola con una in alluminio di un certo spessore;

Per il raffrescamento, compatibilmente alla fattibilità, sfrutterei l'acqua di mare che difficilmente supera i 25°C

usando uno o due scambiatori tipo quelli in figura fissati ai lati esternamente alla scatola. 

Pompetta centrifuga a 12V, tubi in silicone e presa acqua derivata da quella di raffreddamento del motore dall'imbarcazione.

 

  

La Foto inganna, ci sono più passacavi di quanti se ne vedano, uno per cavo. Ottima l'idea degli scambiatori, grazie

[arlock]

Il 16/8/2025 alle 15:10 , Livio Orsini ha scritto:

 

Con 12V e 5A massimi di assorbimento ci fai solo 60W. Con questa potenza elettrica ci fai al massimo un raffrescatore a cella di Peltier, però non credo abbia spazio suffciente all'interno per un adeguato dissipatore.

 

 

Scusa ma chi è il produttore di quell'accrocco? Non ha dato specifiche ambientali?

Sfortunatamente non ha dato nulla, il produttore del sistema si occupa più che altro si software ed è già tanto riuscire a contattarlo, sempre molto richiesto. 60 w è comunque un valore che mi consente di fare qualcosa. Cosa pensa di un sandwich : scambiatore ad acqua >pasta conduttiva> lato caldo celle peltier / lato freddo celle peltier > pasta conduttiva > faccia superiore scatola ? Problemi di condensa nella scatola?

 

 

[arlock]

15 minuti fa, Alessio Menditto ha scritto:

Serve un circuito frigorifero, c’è poco da fare, o aumenti le batterie per alimentarlo o spendi i soldi comunque a buttare via i componenti che si cuociono.

un frigo consuma parecchio e pesa, dovrei trovare qualcosa in miniatura 🤔

[arlock]

una cosa del genere poterbbe essere facilmente trasformata con uno scambiatore ad acqua per renderlo più efficiente

 

https://it.aliexpress.com/item/1005006926129825.html?spm=a2g0o.detail.pcDetailTopMoreOtherSeller.11.b3d76d05jvJRF6&gps-id=pcDetailTopMoreOtherSeller&scm=1007.40196.439370.0&scm_id=1007.40196.439370.0&scm-url=1007.40196.439370.0&pvid=21d7a8b0-a11a-4739-a382-f159f29dc63c&_t=gps-id:pcDetailTopMoreOtherSeller,scm-url:1007.40196.439370.0,pvid:21d7a8b0-a11a-4739-a382-f159f29dc63c,tpp_buckets:668%232846%238107%231934&pdp_ext_f={"order"%3A"37"%2C"eval"%3A"1"%2C"sceneId"%3A"30050"}&pdp_npi=6%40dis!EUR!31.10!11.30!!!255.31!92.72!%40211b431017555116889371065e21b8!12000038746624235!rec!IT!!ABXZ!1!0!m03_new_user%3A-29895%3Bn_tag%3A-29910%3BpisId%3A5000000174047664&utparam-url=scene%3ApcDetailTopMoreOtherSeller|query_from%3A|x_object_id%3A1005006926129825|_p_origin_prod%3A

Modificato: 4 ore fa da arlock

[arlock]

E'una cineseria lo so ma giusto per illustrare il concetto e spiegarmi meglio.   C'è una recensione con delle foto del dissipatore giacciato

 

https://it.aliexpress.com/item/1005005859304165.html?src=google&pdp_npi=4%40dis!EUR!62.09!20.49!!!!!%40!12000034601763129!ppc!!!&snps=y&snpsid=1&src=google&albch=shopping&acnt=752-015-9270&isdl=y&slnk=&plac=&mtctp=&albbt=Google_7_shopping&aff_platform=google&aff_short_key=_oDeeeiG&gclsrc=aw.ds&&albagn=888888&&ds_e_adid=763928069247&ds_e_matchtype=search&ds_e_device=c&ds_e_network=g&ds_e_product_group_id=2489814656527&ds_e_product_id=it1005005859304165&ds_e_product_merchant_id=5551326180&ds_e_product_country=IT&ds_e_product_language=it&ds_e_product_channel=online&ds_e_product_store_id=&ds_url_v=2&albcp=22800668629&albag=181740524319&isSmbAutoCall=false&needSmbHouyi=false&gad_source=1&gad_campaignid=22800668629&gclid=Cj0KCQjwnovFBhDnARIsAO4V7mADvMmQWr1x95zeR2CTvM4NOUO-eaH_HDK404IuX-gHOjZsrc0Jd38aAlv-EALw_wcB

 

[Alessio Menditto]

Guarda che fanno impianti frigo a 12 volt leggerissimi.

[Alessio Menditto]

7 minuti fa, arlock ha scritto:

E'una cineseria lo so ma giusto per illustrare il concetto

Ma hai visto che assorbe 30 ampere? Un frigo ne consuma meno.

[Alessio Menditto]

Il mio frigo sul camper dove vivo, che va da -20 a +4, a 12 volt, quando il compressore è acceso non consuma nemmeno 5 ampere. Lo compri su Amazon, ci metti dentro tutto il blocco, imposti una temperatura che vuoi e sei a posto.

[NovellinoXX]

1 ora fa, arlock ha scritto:

una cosa del genere poterbbe essere facilmente trasformata con uno scambiatore ad acqua per renderlo più efficiente

Secondo me 2 scambiatori, uno per lato, vanno più che bene.

Le celle di peltier richiedono troppa potenza che si aggiunge a quella già da smaltire.

Peraltro non e' necessario avere temperature polari, basta creare un'ambiente interno alla scatola a 25°C.

Al limite puoi aggiungere una ventolina interna per migliorare lo scambio termico tra contenitore ed elettronica.

Dimensioni contenitore?

[Alessio Menditto]

2 ore fa, NovellinoXX ha scritto:

Peraltro non e' necessario avere temperature polari, basta creare un'ambiente interno alla scatola a 25°C.

 

4 ore fa, arlock ha scritto:

l'obiettivo è abbassare la temperatura di 20/30 grad

Beh insomma non si tratta di temperature polari da raggiungere, ma quando c’è caldo bisogna che l’aria sia molto più fredda, o l’acqua dello scambio pure lei sia fredda, è il famoso Delta T che è importante, altrimenti lo scambio è troppo lento.

Più la temperatura che cede è simile a quella che deve prendere, più lento è lo scambio, nei manufatti in cemento che contengono componenti elettroniche che si vedono spesso, installano appunto dei climatizzatori impostati al minimo altrimenti la temperatura si alza troppo in quelle stanze e bruciano tutti i componenti, per un problema di spazio in barca lui non  può mettere un clima, più la temperatura che desideri è alta (+16 gradi ad esempio) più il condensatore deve essere grande (per quello il condensatore dei clima è così grande). Se metti un frigorifero impostato a +6 gradi basta un condensatore molto ma molto ma molto più piccolo.