Comment réguler la température d’une armoire électrique ?

Assurer la bonne régulation thermique des armoires électriques est essentiel pour prolonger la durée de vie des composants et garantir le bon fonctionnement de ses équipements et installations.

Mais quelles sont les causes des variations de température et les risques associés ? Et quelles solutions mettre en place pour maintenir une température optimale dans son boîtier électrique, de façon efficace et durable ?

Dans cet article, Lettel vous propose un tour d’horizon des dispositifs et bonnes pratiques à connaître pour assurer, en continu, la bonne régulation thermique des armoires électriques installées sur votre site industriel.

Quelles sont les causes des variations de température dans une armoire électrique ?

Les variations de température dans une armoire électrique sont souvent le résultat de plusieurs facteurs internes et externes, tels que :

• Un échauffement par effet Joule, causé par les composants électriques à l’intérieur du boîtier (transformateurs, variateurs de vitesse, convertisseurs de puissance…)
• Les perturbations liées aux harmoniques, des fréquences supplémentaires générées par des charges non linéaires qui perturbent la courbe du signal sinusoïdal
• Des variations importantes de la charge électrique liées par exemple à l’installation d’équipements très énergivores
• Une mauvaise circulation de l’air, notamment si l’armoire est confinée dans un espace exempt d’aération naturelle
• L’accumulation de particules de poussière et d’impuretés sur les composants et sur les filtres de ventilation, qui agissent comme un isolant thermique, limitant ainsi la dissipation de la chaleur
• Les conditions climatiques (exposition au soleil, au gel, au froid, à l’humidité…) et les fluctuations thermiques liées aux changements de saisons

En outre, plus la densité de courant et la puissance des appareils sont élevées, plus les risques de surchauffe sont importants. C’est pourquoi les armoires industrielles , qui contiennent souvent plus d’une centaine de composants différents, sont particulièrement exposées aux variations de température.

Quels sont les risques liés aux variations de température dans une armoire électrique ?

Voici quelques-uns des risques liés à une mauvaise régulation thermique dans une armoire électrique :

• L’usure prématurée des composants : une chaleur excessive accélère fortement le vieillissement des composants électriques. De même, une température trop basse peut renforcer la rigidité de certains matériaux, tels que le plastique, et générer des fissures, des cassures et autres détériorations précoces. L’humidité accélère quant à elle la corrosion des composants. Par ailleurs, les changements de température soudains peuvent générer des chocs thermiques qui risquent d’endommager l’ensemble des circuits électriques.
• Des pannes et des courts-circuits : une température trop basse ou trop élevée peut également être à l’origine de défaillances, de coupures intempestives et de pannes fréquentes des équipements électriques. Cela peut alors générer l’arrêt de l’activité, mais aussi induire des risques de sécurité importants ; 
• Des pertes d’efficacité énergétique : lorsque la température augmente, les équipements ont tendance à consommer davantage afin de compenser les effets de la chaleur, ce qui se traduit par une baisse de la performance énergétique et par une hausse des coûts d’exploitation ;
• Des risques d’incendie : si les câbles et composants de l’armoire électrique atteignent leur température d’ignition, il y a alors un risque de départ de feu ;

Il est donc primordial de surveiller et de réguler continuellement la température de son armoire électrique pour prolonger la durée de vie de ses équipements, maîtriser ses coûts d’exploitation et de maintenance, et améliorer l’ensemble de la performance énergétique du site.

Bon à savoir : la température idéale d’une armoire électrique doit se situer entre 25°C et 35°C. Une température inférieure ou supérieure à ces seuils peut rapidement nuire à la longévité des composants et au bon fonctionnement des équipements.

Quels dispositifs installer pour réguler la température dans son armoire électrique ?

Plusieurs dispositifs peuvent être installés pour maintenir une température stable au sein de son armoire électrique :

Installer un thermostat pour détecter les variations de température

En outre, certains capteurs de température intelligents peuvent transmettre des alertes en cas de surchauffe ou de refroidissement, ce qui permet d’assurer une surveillance continue à distance.
Pour réduire les risques de surchauffe dans l’armoire électrique, plusieurs dispositifs de refroidissement, actifs ou passifs, peuvent être installés, tels que :

Installer un système de refroidissement actif ou passif

• Des ventilateurs et extracteurs d’air : ces systèmes de ventilation forcée facilitent la circulation de l’air au sein du boîtier et favorisent la dissipation thermique. Ce dispositif est adapté aux armoires présentant des charges thermiques modérées. 
• Des grilles d’aération avec ou sans filtres : installées en haut et en bas de l’armoire électrique, ces bouches d’aération facilitent la circulation naturelle de l’air, en faisant entrer un flux d’air frais par le bas et en laissant sortir l’air chaud par le haut. Ce dispositif est adapté aux armoires présentant de faibles charges thermiques.
• Des échangeurs thermiques, ou intercooler : les échangeurs air-air utilisent l’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur du coffret électrique pour dissiper la chaleur via un fluide caloporteur. Les échangeurs air-eau refroidissent l’air au sein de l’armoire en utilisant un circuit d’eau froide. Ce système est utile dans les environnements très chauds, nécessitant un refroidissement important.
• Des systèmes de climatisation : les climatiseurs d’armoires électriques industrielles permettent de maintenir une température ambiante stable, en favorisant l’évaporation des condensats. Ce dispositif se prête bien aux espaces exposés à de fortes chaleurs.
• Des dissipateurs thermiques : ces plaques conductrices de chaleur fixées aux composants permettent de propulser la chaleur vers l’extérieur. Elles sont souvent utilisées en complément de ventilateurs pour maximiser la dissipation thermique.

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Ces différents dispositifs sont indispensables pour optimiser le rendement énergétique de ses équipements, prolonger la durée de vie des composants et assurer la continuité opérationnelle de son activité industrielle.

Le choix du dispositif dépend avant tout des conditions climatiques locales, de l’environnement ambiant (intérieur, extérieur, poussière, humidité…) et du type d’armoire électrique installée.

Installer un système de chauffage

Pour réguler la température d’un coffret électrique dans des environnements froids, plusieurs dispositifs de chauffage peuvent être installés, tels que des résistances chauffantes. Ces dernières génèrent de la chaleur par effet Joule, permettant ainsi de maintenir une température minimum en continu et de réduire la condensation.

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GTA-RI-230-50/100/150

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D’autres systèmes de chauffage, tels que des câbles chauffants, des chauffages infrarouges, des chauffages par induction ou encore des chauffages à céramique peuvent être installés selon les cas.

Nos conseils pour améliorer la régulation thermique de vos armoires électriques 

Outre l’installation de ces dispositifs, il est impératif de suivre plusieurs bonnes pratiques pour favoriser la bonne régulation thermique de ses armoires électriques : 

Bien choisir l’emplacement de son armoire électrique

Installez l’armoire électrique dans un environnement frais et sec, à l’abri de l’humidité, de la poussière et de tout autre contaminant. Privilégiez également les espaces bien ventilés, à bonne distance des sources de chaleur (radiateurs industriels, machines, moteurs, fours…), afin de limiter les risques de surchauffe. Veillez aussi à laisser assez d’espace autour de l’enceinte électrique, pour permettre à l’air de circuler librement.

Si l’armoire est placée à l’extérieur, choisissez une zone ombragée et utilisez de préférence un boîtier adapté, résistant aux UV et aux intempéries.

Optimiser l’agencement des composants

Faites également en sorte de bien agencer les composants au sein de l’armoire électrique. Placez les composants les plus générateurs de chaleur (tels que les variateurs de fréquence et les transformateurs) dans les zones les mieux ventilées du boîtier (en bas de préférence), pour éviter la rétention thermique.

Veillez aussi à espacer suffisamment chaque composant pour favoriser la bonne circulation de l’air et réduire les zones de surchauffe.

Effectuer une maintenance régulière

En outre, un entretien régulier est indispensable pour optimiser la gestion thermique de son armoire électrique. Pensez à vérifier l’étanchéité du coffret électrique, l’état des joints, des câbles, et des points de fermeture de façon régulière. Assurez-vous aussi que les composants sont en bon état et que les câbles n’ont pas été endommagés par la chaleur ou le froid.

Pensez également à l’entretien et au choix du filtre. Un filtre encrassé ou mal adapté réduit le flux d’air, fait monter la température dans l’armoire et accélère l’usure des composants. D’où l’importance de bien choisir, et de changer régulièrement son filtre.

Les classes de filtration (norme EN 779) vont de G1 à G4 :

• G1 : efficacité très faible (moins de 50 % des particules >10 µm). À éviter en milieu industriel.
• G2 : pour environnements peu poussiéreux. Retient 50 à 65 % des grosses particules.
• G3 : adapté aux ateliers faiblement exposés. Efficacité de 60 à 80 %.
• G4 : recommandé pour les environnements plus chargés. Jusqu’à 90 % de filtration.

Plus la classe est élevée, meilleure est la protection, mais plus le filtre s’encrasse vite. Un bon filtre, bien entretenu, c’est un refroidissement efficace et durable.

Notre équipe technique est à votre disposition pour tout renseignement complémentaire ou pour vous aider dans le choix du matériel.