Un armario eléctrico protege los componentes eléctricos y electrónicos frente a factores ambientales externos como el polvo, la suciedad, las variaciones de temperatura o la humedad. En entornos industriales, esto constituye un requisito imprescindible para garantizar una producción fiable y sin interrupciones. Entre todos estos factores, la protección frente a la condensación resulta especialmente importante.
La humedad generada por la condensación puede provocar fácilmente corrosión o cortocircuitos, convirtiéndose, junto con el sobrecalentamiento y la contaminación, en una de las causas más frecuentes de fallo en las instalaciones eléctricas.
Por ello, conviene analizar en detalle por qué se forma agua de condensación en el armario eléctrico y qué medidas pueden adoptarse para evitarlo.
1. ¿Qué es la condensación y cómo se forma?
El agua de condensación, también conocida como rocío o condensado, es un fenómeno físico habitual en la vida cotidiana. Desde el vaho que dejamos al respirar sobre una ventana fría hasta las gotas que aparecen en una lata de refresco recién sacada de la nevera, todos estos ejemplos tienen su origen en el proceso de condensación.
Este proceso se produce cuando el aire alcanza su punto de rocío, es decir, la temperatura a partir de la cual ya no puede retener todo el vapor de agua que contiene. En ese momento, la humedad relativa alcanza el 100% y el exceso de vapor se deposita en forma de pequeñas gotas sobre las superficies.
Dado que el aire frío puede contener menos humedad que el aire caliente, la condensación aparece siempre que se produce una reducción suficiente de la temperatura.
1.1 El punto de rocío: un valor dinámico
Es importante tener en cuenta que el punto de rocío es un valor dinámico. La temperatura de rocío en un momento y lugar determinados depende de varios factores:
Humedad relativa del aire
Temperatura ambiente
Presión atmosférica
Para su cálculo se utiliza habitualmente la denominada fórmula de Magnus.
| Temperatura (ºC) | Presión atmosférica (hPa) | Humedad (%) | Punto de rocío (ºC) |
|---|---|---|---|
| 35 | 1013 | 40 | 19.38 |
| 35 | 1013 | 80 | 31.03 |
| 25 | 1013 | 71 | 19.38 |
La tabla muestra la influencia de la humedad en la formación de condensación. Con un nivel de humedad del 80 por ciento, incluso un ligero enfriamiento es suficiente para que se forme rocío.
1.2 Condensación en el armario eléctrico
La condensación en el armario eléctrico suele producirse cuando el aire caliente del interior entra en contacto con las superficies más frías de la envolvente.
Los componentes eléctricos y electrónicos instalados generan calor durante su funcionamiento, elevando rápidamente la temperatura interna del armario. Cuando este aire caliente se enfría al contactar con las paredes interiores de la envolvente hasta alcanzar el punto de rocío, se forma condensación en el interior.
El problema se agrava cuando las condiciones ambientales favorecen niveles elevados de humedad. Cuanto mayor sea la humedad relativa, más rápidamente se alcanzará el punto de rocío ante una disminución de la temperatura.
Durante las tareas de mantenimiento, la apertura de puertas o cierres poco herméticos pueden permitir la entrada de aire húmedo en el armario.
Para evitar la formación de condensación existen, en función de la aplicación, dos estrategias principales.
| Calor | Evaporar | |
|---|---|---|
| Implementación térmica | El calentador del armario de control mantiene una temperatura constante. | Uso de una unidad de refrigeración en el armario de control con evaporación de condensado. |
| Ventaja | La temperatura se mantiene permanentemente por encima del punto de rocío y no se forma condensación. | La condensación se forma directamente sobre la unidad de refrigeración y se drena de forma segura. |
2. Drenaje de refrigeración y condensación
En muchas aplicaciones es necesario refrigerar activamente el armario eléctrico para proteger los componentes instalados frente al sobrecalentamiento.
Cuando existen elevadas cargas térmicas o se utilizan armarios cerrados, suelen emplearse equipos de climatización, como los de la gama Blue e+ de Rittal.
Sin embargo, al refrigerar el aire interior también aumenta el riesgo de condensación. Especialmente en ambientes con alta humedad, ya que el punto de rocío puede alcanzarse con rapidez.
Los equipos de climatización de Rittal extraen el aire caliente del interior del armario y lo enfrían mediante un evaporador independiente del circuito frigorífico. De esta forma, la condensación no se produce dentro del armario eléctrico, sino directamente sobre el evaporador.
El condensado generado se recoge y se evapora posteriormente mediante un elemento calefactor PTC. Como resultado, el aire que vuelve al armario no solo está refrigerado, sino también deshumidificado.
3. Evitar el calentamiento y la condensación
Otra forma de prevenir la condensación consiste en incorporar una resistencia calefactora para armarios eléctricos.
Esta solución es especialmente adecuada cuando la carga térmica de los equipos instalados no es elevada durante la mayor parte del tiempo de funcionamiento y el armario está ubicado en zonas con bajas temperaturas ambientales.
El calefactor mantiene una temperatura interna constante y suficientemente elevada para evitar que se alcance el punto de rocío.
3.1 Calefacción automatizada mediante higrostato
La eficiencia energética puede mejorar significativamente mediante un control adaptado a la demanda.
Para ello puede utilizarse un higrostato, que mide continuamente la humedad relativa en el interior del armario y activa la calefacción cuando se supera un umbral previamente definido.
De este modo, la calefacción solo entra en funcionamiento cuando existe un riesgo real de condensación. Es decir, cuando la temperatura se aproxima al punto de rocío.
4. La importancia de la ubicación
La solución más adecuada para evitar la condensación depende en gran medida del entorno de instalación del armario eléctrico.
En ubicaciones con temperaturas exteriores bajas o muy variables, suele recomendarse la utilización de una resistencia calefactora para armarios eléctricos.
En entornos con temperaturas elevadas, resulta más adecuada una unidad de refrigeración con sistema de evaporación del condensado.
5. Garantizar la estanqueidad del armario
En entornos con altos niveles de humedad, es fundamental prestar especial atención a la estanqueidad de la envolvente.
Incluso pequeñas fugas en puertas, prensaestopas y sistemas de cierre pueden permitir la entrada de aire húmedo al interior del armario.
Por este motivo, la inspección periódica de las juntas debe formar parte de cualquier programa de mantenimiento preventivo.
Además, se recomienda seleccionar envolventes con un grado de protección elevado, IP55 o superior. Este tipo de armarios ofrece protección tanto frente al polvo como frente a la entrada de humedad.
6. Evitar diferencias de presión
Incluso con un alto nivel de estanqueidad, no siempre es posible impedir completamente la entrada de aire húmedo.
En ubicaciones con gran variación de temperaturas pueden producirse diferencias de presión entre el interior y el exterior del armario. Cuando se genera una depresión interna, el aire húmedo del exterior puede ser aspirado a través de las aberturas más pequeñas.
Pero este problema también tiene solución: para ciertos modelos de armarios Rittal (incluidos los de Hygienic Design), existen tapones de compensación de presión fabricados en acero inoxidable o plástico.
La membrana integrada permite la circulación del aire, pero impide el paso de la humedad. De esta forma:
Se equilibran las diferencias de presión.
Se evita la entrada de humedad en el interior de la envolvente.
Combinados con un elemento calefactor, incluso facilitan la expulsión hacia el exterior del aire cálido y húmedo acumulado en el armario.
La condensación es uno de los mayores peligros para el funcionamiento de los sistemas eléctricos. Por ello, es imprescindible adoptar medidas preventivas adaptadas a las condiciones de instalación.
Según cada aplicación, la solución más adecuada puede ser:
- Un calefactor para armarios eléctricos
- Un equipo de climatización con evaporación de condensado.
Además, debe garantizarse el máximo nivel posible de estanqueidad del armario. De este modo, el sistema estará protegido frente a cortocircuitos, corrosión, averías e interrupciones en la producción.
7. Preguntas frecuentes sobre la condensación en armarios eléctricos
7.1 ¿Por qué se forma condensación en un armario eléctrico?
La condensación aparece cuando el aire caliente del interior entra en contacto con superficies frías del armario y la temperatura desciende por debajo del punto de rocío. La humedad elevada y las diferencias de temperatura favorecen este fenómeno.
7.2 ¿Qué riesgos supone la condensación?
La humedad puede provocar corrosión, cortocircuitos y fallos en los equipos eléctricos. Esto reduce la fiabilidad operativa y puede ocasionar paradas de producción no planificadas.
7.3 ¿Cómo puede evitarse la condensación en un armario eléctrico?
Existen dos estrategias principales: mantener la temperatura por encima del punto de rocío mediante resistencias calefactoras o utilizar sistemas de climatización con evaporación de condensado para eliminar la humedad de forma controlada.
7.4 ¿Cuándo se recomienda una resistencia calefactora para armarios eléctricos?
La resistencia calefactora es la solución ideal para instalaciones situadas en entornos con bajas temperaturas exteriores o con escasa carga térmica interna. Mantiene una temperatura estable y evita alcanzar el punto de rocío.
7.5 ¿Cómo funciona la evaporación del condensado en los equipos de climatización?
Los equipos de climatización Blue e+ generan el condensado en el evaporador, donde es recogido y evaporado mediante un elemento calefactor PTC. Así, el aire recirculado permanece frío y seco.
7.6 ¿Qué importancia tiene la estanqueidad de la envolvente?
Las fugas en puertas, prensaestopas o cierres permiten la entrada de aire húmedo. Por ello, son esenciales las revisiones periódicas de las juntas y la utilización de envolventes con protección IP55 o superior.
7.7 ¿Qué son los tapones de compensación de presión y para qué sirven?
Son accesorios que evitan que las diferencias de presión aspiren aire húmedo hacia el interior del armario. Su membrana permite el intercambio de aire, pero bloquea la entrada de humedad.