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Frischer Wind im Schaltschrank

Text: Christine Ronzheimer und Hans-Robert Koch, Rittal Foto: Rittal
Die Ökodesign Richtlinie 2009/125/EG stellt neue Herausforderungen an die Schaltschrank-Klimatisierung. Um dabei eine sichere und effiziente Belüftung zu erreichen, sind neue Entwicklungen gefragt. Intelligente Filterlüfter, die Energieeffizienz und Sicherheit kombinieren,können ein Lösungsansatz sein.

Rund jeder dritte Ventilator wird ab 2013 die Energieeffizienz-Anforderungen der Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EG nicht erfüllen. Neuentwicklungen von energieeffizienten Filterlüftern für die Schaltschrank-Klimatisierung zeigen, dass unter anderem der Einsatz von EC-Gleichstrommotoren die kommenden Richtlinien nicht nur erfüllt, sondern übertreffen wird. Eine wirtschaftliche Methode, um Wärmelasten mit Hilfe der Umgebungsluft aus Schaltschränken abzuführen, ist der Einsatz von Filterlüftern - eine Kombination aus Ventilator und Staubfilter. Die TopTherm-Filterlüfter von Rittal mit EC-Technik, druckstarker Diagonaltechnik sowie intelligenten Regelungs- und Überwachungsfunktionen ermöglichen eine energiesparende Belüftung von Schaltschränken und gewährleisten Sicherheit.

Lüfter mit Gleichstrommotor

Die Geräte sind mit bürstenlosen Gleichstrommotoren ausgestattet, die im Vergleich zu Spaltpolmotoren in Filterlüftern einen 2,5-fachen Motorwirkungsgrad haben. Durch die elektronische Umwandlung der Wechselspannung in Gleichspannung lässt sich die Geschwindigkeit des Lüfters über eine Spannungsregelung steuern. Die EC-Lösung kann gegenüber einem Standard-AC-Filterlüfter mit Spaltpolmotor Energieeinsparungen von über 60 Prozent ermöglichen. In einer Produktionshalle mit 100 Filterlüftern können dadurch rund 2000Euro pro Jahr eingespart werden. Weitere Einsparpotenziale durch eine energieeffiziente, bedarfsgerechte Kühlung sind über eine stufenlose Drehzahlregelung mit einer im Lüfter integrierten Schnittstelle möglich. Die Ansteuerung des Lüfters mit 0 bis 10 V oder einem PWM-Signal erfolgt entweder über die EC-Steuereinheit von Rittal oder einer SPS. Die optionale EC-Steuereinheit mit einer Anschlussspannung von 24 VDC ist für die Montage auf Hutschienen konzipiert. Sie bietet einen Einstellbereich für Soll-Temperaturwerte von 5 bis 55°C, einen externen Temperaturfühler zur Erfassung der Ist-Temperatur und eine Status-LED zur Anzeige des Betriebszustandes. Ein Alarmrelais meldet Fehler wie Übertemperatur, Lüfterdefekt, Leitungsunterbrechung und Fühlerbruch. An die Steuereinheit können bis zu vier EC-Filterlüfter angeschlossen werden. Die Schnittstelle mit Tacho- Signal-Ausgang ermöglicht auch die Überwachung der Lüfterdrehzahl und -funktion. Eine Störung oder ein Ausfall wird direkt gemeldet und der Betreiber kann reagieren, bevor die Temperatur im Schrank den Alarmwert übersteigt. Das minimiert das Ausfallrisiko der Komponenten im Schrank und erhöht die Verfügbarkeit der Anlage.

Hohe Druckstabilität

Ein weiterer Vorteil der Filterlüfter ist die Bauform. Die Schaufeln des Lüfterrads sind so geformt, dass sie die Luft diagonal nach außen blasen (Diagonallüfter). Daraus resultieren eine steilere Kennlinie und ein höherer Drucksattel als bei üblichen Ausführungen. Für die Anwendung bedeutet das eine bessere Druckstabilität und eine konstant hohe Luftleistung über einen breiten Kennlinienbereich sowie längere Standzeiten für die Filtermatten. Dies ist ein Vorteil, wenn es aufgrund der Bauteildichte im Schaltschrank oder bei Verschmutzungen der Filtermatten zu einem hohen Gegendruck und somit zum Leistungsabfall kommt. Außerdem gewährleistet die diagonale Ausblasrichtung eine bessere Verteilung der Luft. Dies führt im Schaltschrank zu einer homogeneren Temperaturverteilung und zur Vermeidung von Wärmenestern. Mehr Effizienz in Bezug auf das Handling bietet die werkzeuglose Montage: Hierzu zählen der schnelle Einbau durch das einrastende Montagesystem, das Wechseln der Luftförderrichtung und das einfache Durchführen von elektrischen Anschlüssen. Das Wechseln der Filtermatten, die hinter dem Lamellengitter befestigt sind, kann ohne Werkzeug durchgeführt werden.

Funktion im Verbund

Die Ausbruchmaße der TopTherm-Filterlüfter entsprechen den Vorgängerlösungen von Rittal, die Filterlüfter können daher ohne mechanische �?nderungen ersetzt werden. Die Geräte liefern einen Volumenstrom von 55 bis 900 m ³/h bei einer Betriebsspannung von 230 VAC 50/60 Hz (115 VAC nur bei 900m ³/h). Ist in einer Anwendung ein deutlich größerer Luftstrom notwendig, bieten die Lüfter dem Betreiber ebenfalls eine Lösung. Denn sie lassen sich ohne störende Fugen lückenlos zu einem horizontal durchgängigen Verbund anreihen. Für anspruchsvolle Umgebungen kann die Schutzart mit optionalen Strahlwasserhauben auf IP56 erhöht werden.

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