Klimatisierungsbedarf schnell und exakt berechnen Software hilft Kühlen

Die Berechnung des Kühlungsbedarfs von Schaltschränken und die Auswahl der optimalen Geräte ist »per Hand« aufwendig bis kompliziert, immer aber sehr zeitintensiv. Mithilfe von Software lässt sich dies nun wesentlich einfacher und schneller gestalten.

Ohne professionelle Tools ist die Berechnung einer effektiven Klimatisierung von Schaltschränken kaum noch denkbar. Neben dem reinen Zeitgewinn lassen sich damit - letztendlich teure - Dimensionierungsfehler vermeiden. Das 16-sprachige Softwareprogramm »Rittal Therm«, das nun in der Version 6 vorliegt, ist netzwerkfähig, sogar komplexe Anreihschranksysteme lassen sich damit gleichzeitig berechnen.

Alternativ zur festen Installation ist auch eine Online-Version mit Passwortzugang verfügbar. Verbessert wurden auch die Benutzerführung und die Berechnungstools. Dabei lehnen sich alle Auswertungen an die Vorgaben der IEC 890 und die DIN 3168 für Schaltschrankkühlgeräte an. In der Software lässt sich zwischen Express- und Expertenmodus wählen. Dabei führt der Expressmodus mit wenigen Mausklicks zu einem überschlägigen Ergebnis als Orientierungshilfe.

Erfahrenen Anwendern vermittelt er damit einen schnellen Überblick über die thermischen Gegebenheiten. Dabei müssen sie die Verlustleistungen direkt eingeben und den entsprechenden Schaltschrank übernehmen. Dieser kann im Expressmodus ausschließlich aus dem Pulldown-Menü der »TS«-Topschränke von Rittal ausgewählt werden - dafür jedoch in allen möglichen Größen. Und auch der definierte Wert des k-Faktors (Wärmedurchgangskoeffizient des Schrankmaterials) trägt in diesem Modus schnell zur kontrollierten Übersicht bei, wie sich für unterschiedliche Verlustleistungen die Innentemperaturen mit und ohne aktive Kühlung verändern und welche Klimatisierungskomponenten geeignet sind, um die vorgewählte Schrankinnentemperatur zu gewährleisten.

Für die exakte Auslegung der Klimatisierung dagegen ist der Expertenmodus zuständig. Beim Start des Programms ist dieser automatisch aktiviert. Klickt man auf den Reiter »Schnellstart«, geht ab hier alles einfach, dabei wird jeder weitere Schritt vom Programm auf seine Plausibilität überwacht.

Gleich zu Beginn wird nach einer eventuell gewünschten Heizung oder der Berücksichtigung von Sonneneinstrahlung gefragt. Beides sind wichtige Faktoren beispielsweise beim Projektieren von Gehäusen für den Außenbereich.

Nächster Schritt ist die Wahl der Umgebungs- und der gewünschten Innentemperatur (Bild 1). In der Praxis bewährte Voreinstellungen sind hier - wie auch an anderen Programmpunkten - jeweils vorbelegt, können jedoch einfach überschrieben werden. Das vereinfacht und beschleunigt die Eingabe.

Expertenmodus für Exaktheit

Nun folgt die Wahl von Schrank oder Gehäuse (Bild 2).

Im Expertenmodus lassen sich per Pulldown-Menü zunächst die Gehäuse- oder Schrankfamilie auswählen und im zweiten Schritt deren Abmessungen anklicken.

Für Produkte von Rittal geschieht dies besonders einfach, weil das gesamte Lieferprogramm hinterlegt ist. Für andere Produkte beziehungsweise bei Sondermaßen von Gehäusen erfolgt dies dagegen über die direkte Eingabe der geometrischen Abmessungen (Breite x Höhe x Tiefe).

Dies ist unter der Rubrik »SO« (für Sonderabmessungen) möglich, bei der auch der k-Faktor angepasst werden kann. Ein Häkchen, an der richtigen Stelle gesetzt, berücksichtigt die Aufstellungsart: freistehend, Wandanbau oder angereihter Aufbau.

Die Visualisierung erfolgt nun mittels einer eindeutigen Symbolik. Danach zeigt das Programm, ob die Wärmeleistung vom Schrank abgestrahlt oder aus der Umgebung importiert wird.

Maßgebend für die erforderliche Kühlleistung ist die im Schrank in Wärme umgesetzte Energie, also die Verlustleistung der Einbauten.

Deren Eingabe kann auf drei Arten erfolgen:

Über direktes Eintippen des Wertes, über tatsächlich gemessene Temperaturen, beispielsweise von Vergleichsprojekten, oder über eine umfangreiche herstellerspezifische Produktdatenbank (Bild 3).

Diese enthält alle gängigen Komponenten führender Hersteller von Leistungs- und Steuerelektronik, wie zum Beispiel Drosseln, Trafos, SPS und Umrichter bis hin zum Server (Bild 4).

Per Mausklick lassen sich die einzelnen Komponenten so Zug um Zug in das Projekt integrieren - beziehungsweise bei einer späteren Bearbeitung des Projektes auch weitere Komponenten hinzufügen.

Diese Verlustleistungsdatenbank kann der Anwender mit »eigenen« Bauteilen einfach über die offene Baumstruktur beliebig erweitern und auch jederzeit bearbeiten.

Über eine Import- und Exportfunktion lassen sich dabei bereits erfasste Bauteile aus früheren Programmversionen übernehmen und abgleichen.

Der nächste Bearbeitungsschritt führt zur Berechnung, wobei alle jetzt noch kühltechnisch zum Erfolg führenden Lösungen vom Programm grün hinterlegt sind: Bei einem Klick auf das grüne Plus-Zeichen öffnet sich die Auswahlliste aller geeigneten Geräte (Bild 5).

Der Anwender kann also Lüfter, Wärmetauscher (Luft/Luft oder Luft/Wasser), Kühlgeräte, Klimatüren und Heizungen innerhalb seines Projektes berechnen. Ebenfalls interessant ist bei der Software, dass sich gleichzeitig Wandanbau- und Dachaufbauversion anklicken und damit berechnen lassen. Schließlich kann zu allen Lösungen auch noch das erforderliche (bereits automatisch vom Programm erfasste) oder gewünschte Zubehör gewählt werden.

Filterlüfter lassen sich auf Basis ihres Leistungsvermögens, bezüglich der Höhenlage des Einsatzortes über NN, kalkulieren - auch dies ist ein neues Softwarefeature. Die letzte Registerkarte »Zusammenfassung« generiert eine detaillierte Dokumentation der Ergebnisse, die auch als thermischer Nachweis verwendet werden kann. Ergänzt mit den vollständigen Produktdaten und allen Parametern der Berechnung, steht diese wie folgt zur Verfügung:

  • Der Berechnung zugrunde gelegte Schaltschrankabmessung beziehungsweise errechnete Schrankoberfläche bei Sonderabmessungen,
  • zugrunde gelegter K-Faktor des Gehäuses,
  • Aufstellungsart und gewählte Spannungsversorgung,
  • abgegebene oder von außen aufgenommene Strahlungsleistung,
  • Verlustleistung als Einzelwert oder über aufgelistete Komponenten,
  • daraus resultierende erforderliche Kühlleistung,
  • Schaltschrank-Innentemperatur ohne Kühlmaßnahmen und
  • Vorschlag aller Alternativen zur optimalen Kühlung, inklusive Zubehör.

Das bedeutet: Planer oder Endanwender können nun aus meist mehreren Alternativen die für ihren Anwendungsfall ideale Lösung wählen. Da durch die Plattformstrategie bei Rittal viele Klimatisierungsgeräte gleiche Grundabmessungen haben, kann beispielsweise - je nach örtlichen Gegebenheiten - zwischen Kühlgerät und Wärmetauscher entschieden werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die mechanische Bearbeitung des Gehäuses hätte.

Alle Daten lassen sich nun optional als HTML- oder XML-Dokument exportieren, speichern, in Textverarbeitungsprogrammen editieren und als Liste ausdrucken.

Zusatzfunktionen erleichtern die Planung

In Rittal Therm 6.0 sind Tools und Hilfen integriert, welche die Arbeit des Konstrukteurs und Planers erleichtern sollen. Unter dem Reiter »Ergänzende Infos« öffnen sich be

Bei einem Tropeneinsatz mit +45 °C Umgebungstemperatur und 90 Prozent relativer Luftfeuchte sind dies rund 60 g Wasser je Kubikmeter trockener Luft. Schließlich finden sich hier auch Klimadiagramme der Welt (z.B. Höchst- und Mindesttemperatur bei einem Einsatz auf der Bäreninsel im Nordatlantik) sowie eine detaillierte Spezifikationsabfrage, die für die Dimensionierung von Rückkühlanlagen direkt zum Climate-Engineering-Service bei Rittal führt - per automatischer E-Mail-Generierung.

Schließlich bietet die Software weiterführende Informationen zur Wartung und Inbetriebnahme von Klimatisierungskomponenten. Auch ein Button zum automatischen Online-Update des Programms ist vorhanden.

Über den Autor:

Ralf Schneider leitet das Produktmanagement Klimatisierung bei Rittal.

Die wichtigsten Features von Therm 6.0
neues Layout mit halbtransparenten  Fenstern 
keine Popups, damit keine Blockerproblematik
verbesserte, selbsterklärende Benutzerführung
Hilfebutton aus jeder Programmebene erreichbar
freie Vorwärts-Rückwärts-Navigation über Reiter
Express- und Expertenmodus
individuelle Verlustleistungsermittlung
gleichzeitige Anwahl und Berechnung von Wandanbau- und Dachgeräten
Desktop- oder Online-Version verfügbar
Ergebnisexport als HTML- oder XML-Dokument
Berücksichtigung der Höhe über NN für Filterlüfter
eindeutige Symbolik für angereihte Systeme
einfache Bearbeitbarkeit von Verlustleistungslisten
Berücksichtigung der Sonneneinstrahlung bei Outdoor-Aufstellung
Explorer- bzw. Baum-Struktur zur Komponentenauswahl
umfangreiche Wartungs- und Inbetriebnahmeinformationen
Information zu Climate-Engineering-Services
Online-Update über Internet