Technische Dokumentation SKG 50 - waermetauscher-paul.de

Stand 27.05.09 

Änderungen im Sinne des technischen 

Fortschritts behalten wir 

uns vor. 

Technische Dokumentation SKG 50 

Technische Beschreibung Schaltschrankkühlgerät SKG 50 

Luft-Luft-Wärmetauscher zur Kühlung von Schaltschränken 

Komponenten 

Funktionsweise 

Die durch Abwärme der im Schaltschrank eingesetzten Komponenten 

erwärmte Innenluft wird mittels eines Ventilators über einen Wärmetauscher 

geleitet und nach der Wärmeabgabe wieder in den Schaltschrank 

zurückgeführt. Zur Kühlung wird Außenluft verwendet, welche ebenfalls 

unter Zuhilfenahme eines Ventilators im Gegenstrom durch den 

Wärmetauscher geführt wird. Somit ist eine kontinuierliche Abführung der 

Verlustwärme möglich, wobei die beiden Luftkreisläufe voneinander getrennt 

sind. Die Verschmutzung des Schrankinnenbereichs ist damit 

augeschlossen. 

Die Regelung der Ventilatoren erfolgt in Abhängigkeit von der 

Innentemperatur, welche von einem integrierten Sensor erfasst wird. 

Entsprechend der Einsatzbedingungen können die Drehzahlkennlinien 

sowie die Minimal- und Maximaldrehzahlen der Ventilatoren programmiert 

werden. Für die Beheizung des Schaltschrankes bei zu tiefen Temperaturen 

steht eine integrierte elektrische Heizwendel zur Verfügung. 

Ventilatoren, Wärmetauscher, Heizung (optional), Gehäuse (Aluminium, chromatiert), Steuerung, 

Anschlussfeld 

Regelung 

Funktionsbeschreibung 

• Temperaturabhängige Drehzahlregelung für zwei Ventilatoren 

• Steuerung einer Schaltschrankheizung 

• Mikroprozessorsteuerung, mit Visualisierung am PC 

• 3 Alarmrelais, frei konfigurierbar für: 

− Untertemperatur 

− Übertemperatur 

− Sensorausfall (Drahtbruch, Kurzschluß) 

− Ventilatorausfall (Stillstand) 

− Ventilatorfehler (Solldrehzahl nicht erreicht) 

• Zuschaltung Heizregister 

− freie Temperaturwahl 

• Verwendbar für alle Ventilatoren mit 0...10V – Schnittstelle (z.B. Firmen Papst und ebm) 

• Exakte Drehzahlregelung unabhängig von der Betriebsspannung und Belastung der Ventilatoren 

• Einstellbare Parameter für: 

− Kennlinie Ventilator 1 

− Kennlinie Ventilator 2 

− Heizung 

− Alarme 

© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland 

Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@waermetauscher-paul.de • Internet: www.waermetauscher-paul.de 

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Bildschirmansicht der Konfigurationssoftware mit entsprechenden Einstell- und 

Anzeigemöglichkeiten 

Konfiguration: Ventilator 1 = 

Außenkreis 

Ventilator 2 = 

Innenkreis 

Wartung 

1x pro Jahr 

Verschmutzung prüfen, ggf. Reinigung mit Druckluft 

Sichtkontrolle der Dichtungen, ggf. Erneuerung 

Funktionskontrolle der Ventilatoren 

Technische Daten 

Temperaturbereiche frei enstellbar von -55 bis 

+90°C 

weitere Angaben siehe 

„Dokumentation Ventilatorregelung 

ST0.0019.E.2.0A“ (im Anschluss) 

Spez. Entwärmungsleistung q = 50 W/K (bei ∆t = 10 K, rechnerisch ermittelt) 

Temperaturbereich T = -25°C to +55°C 

Nenn-Spannung DC U NDC = 48 V DC 

Spannungsbereich DC U = 37- 52 V DC 

Nennspannung AC U NAC = 230 V AC 

Stromaufnahme DC I(48V, n_max) = 3,5 A 

Leistung Heizung P = 1000 W 

Drehzahl Innenkreis n i = 0-2950 min -1 

Drehzahl Außenkreis n o = 0-2950 min -1 

Schutzart IP = IP55 

Luftvolumenstrom V & max = 265 m 3 /h 

Lebensdauer Ventilator MTBF = 70.000 h 

Anschlüsse 

• 48 VDC über mitgeliefertes Anschlusskabel und Steckverbindung am Anschlussfeld 

Rot: +48VDC 

Schwarz: - 

• 230 VAC über mitgeliefertes Anschlusskabel mittels Kaltgerätesteckverbindung im Anschlussfeld 

• Auswertung der Fehlermeldungen über 9-polige SUB-D-Buchse im Anschlussfeld möglich (PIN-Belegung 

kundenspezifisch) 

• Optionaler Anschluss eines externen Temperaturfühlers im Anschlussfeld 

Die Schutzmaßnahme Schutzerdung ist bei der Montage sicherzustellen (Gewindebuchse für Kabelöse am Gerät 

vorhanden) 



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Anschlussfed 


Kaltgerätebuchse 230 VAC für Heizung (incl. 2 Sicherungen) 

SUB-D-Buchse für Fehlermeldungen 

Mollex-Buchse 48 VDC Versorgungsspannung 

Molex-Buchse für ext. Temperatursensor (optional) 



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Maße 




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Dokumentation Ventilatorregelung ST0.0019.E.2.0A 

1. Kurzbeschreibung: 

Die Ventilatorregelung dient zur Drehzahlregelung von bis zu 2 Ventilatoren in Abhängigkeit von 

der erfaßten Temperatur. Mit der Konfigurationssoftware kann der Anwender sämtliche Parameter 

der Ventilatoren, eine Drehzahl - Temperaturkennlinie sowie umfangreiche Fehlermeldungen 

konfigurieren. 

2. Technische Daten 

2.1 Versorgungsspannung 

18 ... 60 V DC, Imax 12A 

2.2 Ventilatoren 

Die Ventilatoranschlüsse sind jeweils mit einer Schmelzsicherung 5x20 separat abgesichert. Die 

Auswahl der Sicherung erfolgt projektspezifisch und wird durch den Kunden realisiert. 

Anschlüsse: Betriebsspannung 

Hallsignal 

PWM oder Steuerspannungseingang 

2.3 Relaisausgänge 

Es stehen insgesamt 4 Relais zur Meldung von Betriebszuständen zur Verfügung. 

K1 ist als Leistungsrelais ausgeführt, K2 – K4 sind als Signalrelais für die Weitermeldung von 

Fehlerzuständen konzipiert. 

Schaltleistung: 

K1: 1 potentialfreier Kontakt 10A, 30VDC 

10A, 250VAC 

K2 – K4 je Relais 1 potentialfreier Wechsler 1A, 30VDC 

0,3A, 60VDC 

0,5A, 250VAC 

2.4 Umgebungsbedingungen 

Temperaturbereich: -45°C bis + 70°C 

Rel. Feuchte: < 95%, nicht betauend 

2.5 Temperatursensoren 

Die Schaltung ist für die Auswertung von 10k-NTC ausgelegt. Die Sensoren sind als Kabelfühler 

mit einer Anschlußleitung LIYY 2x0,25 ( 2xAWG 24/7 ) ausgeführt. 

Die Sensorlänge ist projektspezifisch anzugeben. 

Temperaturbereich für NTC (Plausibilitätskontrolle) -55°C ... +95°C 

3. Drehzahl – Temperaturkennlinie 

Drehzahlregelung erfolgt entsprechend folgendem Diagramm: 

Temperaturen und Drehzahlen für jeden Lüfter separat einstellbar 

n max, maximale Drehzahl 

n min, minimale Drehzahl 

T0 Lüfter ein minimale Drehzahl 



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T1 Hysterese für T0 


T2 Beginn temperaturabhängiger Bereich, minimale Drehzahl 

T3 Beginn temperaturabhängiger Bereich, maximale Drehzahl 

TÜ Übertemperatur außerhalb der Regeltemperatur (Option Alarmrelais) 

TU Untertemperatur, Zuschaltung des Heizregisters! Hysterese über Software einstellbar 

Ausgangssignal für Drehzahlsteuerung: 

Typ A PWM low = Drehzahl null (ebm; pos. geregelt) 

PWM high = Drehzahl max 

Auswahl über Software 

Typ B PWM low = Drehzahl max (Papst; neg. geregelt) 

PWM high = Drehzahl null 

Auswahl über Software 

Typ C 0 ... 10 V Steuerspannung ( pos. geregelt) 

Einstellung über Hardware und Software 

Typ D 10 .. 0 V Steuerspannung 

Einstellung über Hardware und Software 

-Drehzahlgenauigkeit 5 %, 

-Drehzahlen bei Bruch/Kurzschluß des NTC auf n max 

-Nach Inbetriebnahme für 5 sec. 50 % Steuerspannung für sicheres Anlaufen bei Tieftemperaturen 

-Alarme über Software in beliebiger Kombination auf Relais 2 – 4 konfigurierbar 

-Relais K1 Lastrelais für Heizung 

-Relais K2 bis K4 Signalrelais nur zur Alarmmeldung 

-Alarme: 

Bruch/Kurzschluß des Temperatursensor´s 

Lüfterausfall (Drehzahl Null) 

Drehzahlüberwachung (Drehzahl kleiner Solldrehzahl) 

Übertemperatur TÜ 

Untertemperatur TU 

-Speicherung der Minimal - und Maximaltemperatur über gesamte Betriebszeit 

-Hall-Signal des Ventilator`s ist als Führungsgröße ausgeführt, damit auch bei unterschiedlichen 

Betriebsspannungen die n-T Kennlinie des Ventilator´s exakt gefahren werden kann. 

4. Hardwarekonfiguration 

Ventilatorsteuersignale: 

J1 und J2 sind den Ventilatoren 1 und 2 zugeordnet. Ist ein Jumper gesteckt, wird eine Steuerspannung für 

den entsprechenden Ventilator von 0-10VDC ausgegeben, ist der Jumperkontakt offen wird ein PWM-Signal 

ausgegeben. 

5. Softwarekonfiguration / Programmierung 

5.1 Installation 

Unter den Betriebssystemen Windows9x, 2000, XP und Windows NT kann das 

Konfigurationsprogramm über die Datei setup.exe installiert werden. Den Installationsanweisungen 

folgen. Unter dem Menüpunkt System und Port muß der entsprechende Port konfiguriert werden. 

Die Programmierung zwischen PC und Regelung kann nur mit dem separat zu bestellenden 

Schnittstellenmodul OGS erfolgen. 

5.1.1 Systemvoraussetzungen 

Pentium 2, 233 MHz, 1 Schnittstelle RS232 

5.2 Programmstart 

Durch Aufruf des entsprechenden Programm-Ikons wird das Programm gestartet. 

Es erscheint das Hauptfenster. 

Über den Menüpunkt Programm und Konfiguration laden können bereits erstellte Dateien geladen 

werden. Die Daten können jederzeit editiert und wieder als neue Datei unter Programm und 

Konfiguration speichern gesichert werden. 

Nach Aufruf einer bestehenden Datei bzw. Eingabe aller relevanten Parameter der Lüfter, der 

Temperaturkennlinie sowie der Fehlerauswertung kann die Regelung mit den gewählten Parametern 

programmiert werden. 



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5.3 Programmierung 

Die Programmierung der Daten erfolgt durch Aktivierung des Buttons Programmieren. Im 

Gegenzug können durch Aktivierung des Buttons Lesen Daten von der Regelung gelesen werden. 

In der Statuszeile werden die Eingabefenster dokumentiert und der aktuelle Status angezeigt. 

Die Daten lassen sich nur programmieren, wenn der Eingabestatus ok ist, daß heißt die Eingaben 

sind logisch. 

In der Statusleiste werden eventuelle Fehleingaben kommentiert. 

Kennwerte: 

Bei der Dateneingabe ist darauf zu achten, daß To < T2 < T3 und nmin < nmax ist. 

Es müssen die Nenndaten der Ventilatoren (Anzahl Hallimpulse pro Umdrehung und 

Nenndrehzahl) exakt vorgegeben werden. 

Die Werte nmin und nmax werden prozentual eingegeben und beziehen sich auf die vorgegebenen 

Kennwerte der Ventilatordrehzahl. 

Die Alarmtemperatur bezieht sich auf den angeschlossenen NTC und wird bei der 

Fehlerauswertung Über / Untertemperatur benötigt. Mit der Heizregistertemperatur wird die 

Einschaltschwelle für das entsprechend konfigurierte Relais festgelegt. 

Fehlerauswertung: 

Die Programmierung der Fehlerauswertung geschieht durch checken der entsprechenden Boxen. 

Auf ein Relais können ein oder mehrere Fehlerzustände programmiert werden, alle Fehler sind 

logisch oder verknüpft. 

5.4 Online - Modus 

Durch Auswahl des Admin-Modus (System und Admin sowie nach Betätigen des Buttons Start 

Zyklus) werden die aktuellen Messdaten der Regelung angezeigt. 

Vor erneuter Programmierung der Regelung bzw. vor Verlassen des Programms muß der Admin- 

Modus durch Stop Zyklus wieder beendet werden. 

Diese Betriebsart sollte nur bei der Ermittlung neuer Regelparameter für den Wärmetauscher 

verwendet werden. 

5.5 Hauptfenster 

Bildschirmansicht zur Konfiguration aller Parameter 



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6. Anschlussbelegung 


SV1 

10 pol. Stiftwanne zur Ausgabe der Alarmmeldungen durch potentialfreie Relaiskontakte. Mittels 

Flachbandkabel und einer 9pol. Sub-D Buchse können die Signale weitergeleitet werden. 

Dabei gilt folgende Belegung an der 9pol. Sub-D Buchse: 

Pin 1 K2 Öffner Pin 4 K3 Öffner Pin 7 K4 Öffner 

Pin 2 K2 Schließer Pin 5 K3 Schließer Pin 8 K4 Schließer 

Pin 3 K2 Wechsler Pin 6 K3 Wechsler Pin 9 K4 Wechsler 

Ventilatorsteuersignale: 

JP PWM1 und JP PWM2 sind den Ventilatoren 1 und 2 zugeordnet. Ist ein Jumper gesteckt, wird eine 

Steuerspannung für den entsprechenden Ventilator ausgegeben, ist der Jumperkontakt offen wird ein 

PWMSignal 

ausgegeben. 

Die Auswahl positive bzw. negative Regelung erfolgt mittels Software. 

7. UL Files 

Bauteil Hersteller UL-File 

Anschlussklemmen Phoenix E 60425 

Alarmrelais Omron E 41515 

Sicherungshalter Schurter E 39328 

Platine KSG E 143060 



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