Bei der Entwärmung von Schaltschränken sind Dachlüfter besonders platzsparend. Filterlüfter mit einer großen Leistungsklasse werden mit EC-Ventilatoren angeboten.

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Schaltschrank-Klimatisierung Sicher kühlen mit Umgebungsluft

25.08.2017

Reicht die Eigenkonvektion nicht aus, um die Verlustleistung aus dem Schaltschrank abzuführen, muss mit aktiver Klimatisierung nachgeholfen werden. Eine kostengünstige und einfach umsetzbare Variante ist die Schaltschrank-Entwärmung mittels Umgebungsluft über Filterlüfter. Die Einhaltung der Schutzart des Schaltschranks entscheidet über einen sicheren Anlagenbetrieb.

Bei der Schaltschrank-Entwärmung mittels Umgebungsluft wird die kühlere, über einen Lüfter gefilterte Außenluft in den Schaltschrank eingeblasen. Gleichzeitig führt ein Austrittsfilter die wärmere Innenluft aus dem Schaltschrank ab. Filterlüfter lassen sich wahlweise auch einsetzen, um warme Luft aus dem Schaltschrank herauszusaugen. In beiden Fällen besteht die Herausforderung darin, die Schutzart des Schaltschranks nicht herabzusetzen und gleichzeitig einen maximal hohen Luftvolumenstrom zu erreichen, um so die eingebauten Elektronikkomponenten im Schaltschrank optimal zu entwärmen und der Entstehung von Hotspots vorzubeugen.

Neben traditionellen Filterlüftern, die in die Schaltschranktür oder die Seitenwand eingebaut werden, kommen oft auch Dachlüfter zum Einsatz. Diese werden bevorzugt im Steuerungs- und Schaltanlagenbau genutzt, wenn aus Platzgründen – beispielsweise bei angereihten Schaltschränken – eine Montage in die Schaltschrankwand oder -tür nicht möglich ist. Dachlüfter haben den Vorteil, dass sie sich platzsparend installieren lassen und die ohnehin nach oben steigende Warmluft aus dem Schaltschrank absaugen und nach außen ausblasen.

Der Einsatz von Dachlüftern gewährleistet – bedingt durch den günstigeren Strömungsverlauf – eine gleichmäßigere Temperaturverteilung an den Schaltschrankkomponenten.

Hohe Schutzart gewährleistet?

In der Vergangenheit konnten Dachlüfter jedoch raueren industriellen Anforderungen nicht standhalten, da sie über keine ausreichend hohe Schutzart verfügten. Um die Komponenten im Schaltschrank ausreichend gegen Staub und Spritzwasser zu schützen, ist aber genau dies notwendig. Mit einer neuen Dachlüfter-Generation bringt Rittal eine Lösung auf den Markt, die ohne zusätzliches Zubehör die Schutzart IP 55 erreicht und die Elektronikkomponenten im Schaltschrank nicht nur optimal entwärmt, sondern auch sicher schützt. Der Hersteller stellt diese Schutzart über ein ausgeklügeltes Labyrinth-System und den Einsatz aufgeschäumter Dichtungen sicher. Auch der Einsatz von speziellen Filtermatten trägt zur Einhaltung der hohen Schutzart bei. So setzt Rittal für eine zuverlässige Ausfilterung nahezu sämtlicher Staubarten ab einer Korngröße von 10 µm auf ein bewährtes Wirrfaservlies. Staubluftseitig weist es eine offene, auf der Reinluftseite eine geschlossene Gewebestruktur auf. Das Filtermedium schützt somit vor allem gegen Staub- und Schmutzpartikel, aber auch vor Flüssigkeiten, die von oben in den Schaltschrank eindringen könnten.

Hoher Luftvolumenstrom

Welche Luftleistung ein Filterlüfter zur optimalen Entwärmung einer Anwendung haben muss, ergibt sich aus der Verlustleistung der Elektronikkomponenten und der Differenz zwischen maximal zulässiger Innen- und Außentemperatur. Eine hohe Luftleistung und große Druckstabilität des eingesetzten Ventilators sind vorteilhaft, wenn hohe Wärmelasten abgeführt werden müssen. Es empfiehlt sich, auf die Herstellerangabe zur Luftleistung mit eingesetzter Filtermatte zu achten, da dies dem Einsatz in der Praxis entspricht. Neben einer Passiv-Variante zur Unterstützung der Eigenkonvektion bietet Rittal daher Dachlüfter in drei Leistungsklassen von 500 bis 1000m³/h an. Dabei sorgen leistungsstarke Radialventilatoren dafür, dass die Lüfter auch mit eingesetzter Filtermatte besonders druckstabil laufen. Die Leistung kann außerdem mit zwei Lufteintrittsfiltern noch erhöht werden.

Effizienz und Sicherheit

Energieeffizienz ist in den letzten Jahren immer stärker in den Fokus gerückt ist. Deshalb hat Rittal bei der Entwicklung der neuesten Dachlüftergeneration besonderes Augenmerk auf Luftführung mit geringen Druckverlusten gelegt. Der Hersteller bietet den Dachlüfter in der größten Leistungsklasse (1000 m³/h) auch mit EC-Ventilator an. Damit ergibt sich eine Reduktion der Leistungsaufnahme gegenüber den Vorgängermodellen von bis zu 50 Prozent. Neben einem geringeren Stromverbrauch besteht bei Ventilatoren mit EC-Technologie die Möglichkeit, mittels der standardmäßig integrierten Steuerschnittstelle den Lüfter über ein 0-10V- oder PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) anzusteuern sowie die Lüfterdrehzahl und -funktion zu überwachen. Dies ermöglicht dem Anwender eine schnelle und einfache Ausfallerkennung der Lüfter und somit eine höhere Betriebssicherheit seiner Anlagen. Durch die Nutzung der Drehzahlregelung verlängert sich zusätzlich die Lebensdauer des Lüftermotors, während Laufgeräusche reduziert werden.

Einfache Montage und Wartung

Die Montage von Klimatisierungskomponenten auf dem Schaltschrankdach gilt häufig als aufwändig. Einen Vorteil bieten hierbei modulare Schaltschränke, bei denen das Dachblech mit wenigen Handgriffen abgenommen und mit Dachaufbaukomponenten bestückt werden kann. Ansonsten sind Komponenten, die sowohl von oben als auch von unten befestigt werden können, von klarem Nutzen. Um dem Anwender eine flexible und zugleich schnelle Installation zu ermöglichen, ist bei den Rittal Dachlüftern die Befestigung über vier Rastnasen von innen oder außen möglich. Die vier Klemmbefestiger können mit einem Schraubendreher von unten oder oben arretiert werden. Weitere Montageschritte sind für die Erreichung der IP 55 nicht notwendig.

Auch die Wartung kann zeitsparend vorgenommen werden. Je nach Verschmutzungsgrad der angesaugten Luft sind regelmäßige Wartungsintervalle für den Austausch der Filtermatten empfehlenswert, um einen gleichbleibenden Luftvolumenstrom des Lüfters sicherzustellen. Da Dachlüfter die Luft der Reinluftseite im Schaltschrankinneren ansaugen, ist ein Wechsel der Filtermatten ohnehin nur selten notwendig. Und falls doch, sind die Matten in den Dachlüftern leicht zugänglich: Der Wechsel erfolgt durch Abnehmen der Haube über vier Schnellverschlüsse. Die vier Filtermatten sind somit im Handumdrehen getauscht. Für die korrekte Einbaurichtung sorgt die aufgedruckte Beschriftung der Filtermatten.

Bildergalerie

  • Dachlüfter können flexibel von oben oder unten zur Erreichung von IP 55 befestigt werden.

    Bild: Rittal

  • Eine Klemmbefestigung gewährleistet ausreichend Anpressdruck für jede Blechstärke und verhindert das Eindringen von Staub und Flüssigkeiten in den Schaltschrank.

    Bild: Rittal

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