Schaltschränke richtig entwärmen - Lehr- und Nachschlagewerk hilft, Fehler zu vermeiden

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Teil 1: Schaltschränke kühlungsgerecht aufbauen

Die Weichen für eine wirkungsvolle und energieeffiziente Schaltschrank-Klimatisierung werden bereits bei der richtigen Anordnung von Geräten und Betriebsmitteln gestellt.

Die früher einzig wahre Faustregel beim Bestücken eines Schaltschranks „Schweres nach unten, Leichtes nach oben“, hat auch heute noch ihre Gültigkeit, denn diese Bestückungsart ist neben dem „Komfort“ bei der Montage entscheidend für die Lage des Gesamtschwerpunktes. Darüber hinaus ist heute jedoch auch die „wärmetechnische Nachbarschaft“ von großer Bedeutung (vergleiche Abb. 6).

Anordnung der Komponenten und Luftführung im Schaltschrank

Atmet ein Gerät bereits die heiße Abluft des Nachbarn ein, so kann dies schnell zur thermischen Überlastung mit Totalausfall, fehlerhafter Funktion oder aber zumindest mit erheblich verkürzter Lebensdauer führen. Vorrangig sind bei Einbau und Platzierung die Angaben im jeweiligen Gerätehandbuch. Dort werden Richtwerte und auch Restriktionen in Bezug auf die Entwärmung (Einbaurichtung, Freiraum) aber auch bezüglich der elektro-magnetischen Verträglichkeit (EMV) genannt. Insbesondere sind bei wärmeabgebenden Komponenten, die übereinander angeordnet werden, die erforderlichen Mindestabstände zwischen den Komponenten zu berücksichtigen.

Für das praktische Beispiel eines Antriebsverbandes wäre dabei besonders zu beachten, dass ausreichend große Abstände für eine unbehinderte Luftströmung ober- und unterhalb der Komponenten eingehalten und Lüftungsgitter nicht abgedeckt werden. Für einwandfreie EMV ist die maximale Länge der, vorzugsweise geschirmt auszuführenden, Leistungskabel für Motor- und Netzzuleitung einzuhalten. Generell sollte die Anordnung der Komponenten einzeilig erfolgen. Ist aufgrund beschränkter Platzverhältnisse nur ein mehrzeiliger Aufbau möglich, sind besondere Maßnahmen in der Kühlluftführung (Kanäle, Zusatzlüfter) erforderlich.

Luftkreisläufe bei Schaltschrank-Kühlgeräten

Der Außenkreislauf: Luftein- und Austrittsöffnungen von Schaltschrank-Kühlgeräten sollten einen Mindestabstand von 200 mm zu einer Wand bzw. zueinander aufweisen (andere Mindestabstände können durch spezifische Vorschriften des Geräteherstellers gefordert werden und haben generell Vorrang). Gegebenenfalls ist, durch die Verwendung geeigneter Luftleitbleche, ein lüftungstechnischer Kurzschluss zu verhindern, der Kühlluft ineffektiv zirkulieren lässt. Mögliche Auswirkungen eines Luftkurzschlusses können sein:

• eine Vereisung des Kühlgeräts
• die Überhitzung der Komponenten
• ein kompletter Anlagenstillstand

Der Innenkreislauf: Wird die gekühlte Luft waagerecht zugeführt, so beträgt der notwendige Freiraum – wiederum zur Vermeidung von Luftkurzschlüssen – mindestens 200 mm. Bei schrägem Einblasen ist ein Mindestfreiraum von 50 mm zwischen der Montageplatte und den Luftein- und Austrittsöffnungen erforderlich. Sollte eine Montage nur an der Schaltschrankrückwand möglich sein, so sind ausreichend dimensionierte Ein- und Austrittsöffnungen in der Montageplatte vorzusehen, damit die Kühlluft ungehindert in den Schaltschrank einströmen kann.

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