Industrielle Automation 1/2017
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KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />
Clever kühlen<br />
Dachlüfter bieten beste Wärmeabführung und Strömungsverteilung im Schaltschrank<br />
Eine effiziente Schaltschrank-<br />
Entwärmung ist in vielen Anlagen<br />
unabdingbar. Jedoch gilt es dabei<br />
einige Details beim Aufbau von<br />
Steuerungs- und Schaltanlagen<br />
zu beachten: die richtige Auswahl<br />
der Klimatisierungskomponente<br />
und die Einhaltung der Schutzart<br />
des Schaltschranks. Worauf<br />
Anlagenbauer und Betreiber<br />
achten sollten, um einen sicheren<br />
Anlagenbetrieb zu gewährleisten,<br />
zeigt der folgende Beitrag.<br />
verbessern die Wärmeverteilung im Schaltschrank<br />
und an den Schaltschrankwänden.<br />
Wärmeabführung durch<br />
Filterlüfter<br />
Reicht die Eigenkonvektion nicht aus, um<br />
die Verlustleistung der Elektronikkomponenten<br />
aus dem Schaltschrank abzuführen<br />
und damit einen hitzebedingten Ausfall<br />
von Komponenten zu vermeiden, muss mit<br />
aktiver Klimatisierung nachgeholfen werden.<br />
Eine kostengünstige und einfach umsetzbare<br />
Variante ist beispielsweise die<br />
Dachlüfter gewährleisten im Vergleich zu Filterlüftern<br />
eine wesentlich gleichmäßigere Temperaturverteilung<br />
an den Schaltschrankkomponenten<br />
Ob eine aktive Schaltschrank-Klimatisierung<br />
notwendig ist, hängt neben der<br />
Wärmelast im Schaltschrank und der maximal<br />
zulässigen Schaltschrankinnentemperatur<br />
auch von der maximalen Umgebungstemperatur<br />
am Aufstellort des Schaltschranks<br />
ab. Bei einer positiven Temperaturdifferenz,<br />
d. h. bei einer Umgebungstemperatur die<br />
unter der maximal zulässigen Schaltschrankinnentemperatur<br />
liegt, wird bereits durch<br />
Eigenkonvektion Wärme aus dem Schaltschrank<br />
abgeführt. Dieser Prozess, bei dem<br />
Wärme über die Schaltschrankwände nach<br />
außen abgegeben wird, kann durch den Einsatz<br />
von Innenlüftern unterstützt werden. Diese<br />
wälzen die Luft im Schaltschrank um und<br />
Judith Kötzsch ist Abteilungsleiterin Business<br />
Development International Service bei der Rittal<br />
GmbH & Co. KG in Herborn<br />
Wärmeabführung mittels Filterlüftern. Dabei<br />
wird die kühlere Umgebungsluft über<br />
den Lüfter gefiltert in den Schaltschrank<br />
eingeblasen und die wärmere Innenluft<br />
über einen Austrittsfilter aus dem Schaltschrank<br />
abgeführt. Wahlweise lassen sich<br />
auch Filterlüfter einsetzen, um warme Luft<br />
aus dem Schaltschrank herauszusaugen. In<br />
beiden Fällen besteht die Herausforderung<br />
darin, die Schutzart des Schaltschrankes<br />
nicht herabzusetzen und gleichzeitig einen<br />
maximal hohen Luftvolumenstrom zu erreichen,<br />
um so die eingebauten Elektronikkomponenten<br />
im Schaltschrank optimal zu<br />
entwärmen und der Entstehung von Hotspots<br />
vorzubeugen.<br />
Vorteile durch die Entwärmung<br />
mit Dachlüftern<br />
Neben traditionellen Filterlüftern, die in die<br />
Schaltschranktür oder die Seitenwand eingebaut<br />
werden, kommen oft auch Dachlüfter<br />
zum Einsatz. Diese werden dann bevorzugt<br />
im Steuerungs- und Schaltanlagenbau genutzt,<br />
wenn aus Platzgründen – beispielsweise<br />
bei angereihten Schaltschränken –<br />
eine Montage in die Schaltschrankwand<br />
oder -tür nicht möglich ist. Dachlüfter haben<br />
den Vorteil, dass sie sich platzsparend auf<br />
dem Schaltschrankdach installieren lassen<br />
und die ohnehin nach oben steigende<br />
Warmluft aus dem Schaltschrank absaugen<br />
und nach außen ausblasen. Der Einsatz von<br />
Dachlüftern gewährleistet – bedingt durch<br />
den günstigeren Strömungsverlauf – eine<br />
wesentlich gleichmäßigere Temperaturverteilung<br />
an den Schaltschrankkomponenten.<br />
Ergebnisse aus CFD-Analysen (computational<br />
fluid dynamics) zeigen, dass der<br />
Schrank beim Einsatz von Dachlüftern vor<br />
allem im oberen Drittel deutlich homogener<br />
durchströmt und entwärmt wird.<br />
Ausgeklügeltes Labyrinth-<br />
System gewährleistet Schutzart<br />
In der Vergangenheit konnten Dachlüfter<br />
raueren industriellen Anforderungen nicht<br />
standhalten, da sie über keine ausreichend<br />
hohe Schutzart verfügten. Um die Komponenten<br />
im Schaltschrank ausreichend gegen<br />
Staub und Spritzwasser zu schützen, ist<br />
aber genau dies notwendig. Mit einer neuen<br />
Dachlüfter-Generation bringt Rittal aktuell<br />
eine Lösung auf den Markt, die ohne zusätzliches<br />
Zubehör die Schutzart IP55 erreicht<br />
und die Elektronikkomponenten im<br />
Schaltschrank nicht nur optimal entwärmt,<br />
sondern auch sicher schützt.<br />
38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/<strong>2017</strong>