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Schaltschrank-Klimatisierung

Effizienz-Engineering für Schaltschränke

9. September 2013, 14:20 Uhr | Von Thorsten Heimberg, Steffen Wagner und Thomas Weichsel

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Anordnung der Komponenten optimieren

Die häufigste Ursache für die Überschreitung der zulässigen Temperatur im Schaltschrank ist nicht etwa die zu geringe Kälteleistung des Kühlgeräts. In den meisten Fällen liegt das Problem in der Anordnung der Komponenten innerhalb des Schaltschranks. Die fehlende Umströmung einer Komponente wird häufig durch eine Verblockung des Luftstroms durch andere Komponenten oder die Verdrahtung verursacht. Auch die Ein- und Auslassöffnungen von Komponenten mit Eigenlüftung sind teilweise durch andere Komponenten blockiert. Wenn thermische Mindestabstände zwischen Komponenten, die in der Regel vom Hersteller angegeben werden, zu gering sind, führt dies häufig zu überhöhten Temperaturen.

Um die Komponenten korrekt im Schaltschrank anzuordnen, ist es wichtig, dass die Herstellerinformationen – beispielsweise zu Mindestabständen oder Strömungsrichtungen von Komponenten mit Eigenlüftung – berücksichtigt werden (siehe Bilder 2 und 3). Nur so lässt sich ein optimales und energieeffizientes Schaltschrank-Layout realisieren. Die Demonstrations-Software berücksichtigt diese Herstellerinformationen und visualisiert bei der Planung die thermischen Mindestabstände sowie Lüftungsvektoren an Ein- und Auslässen von Klimageräten und aktiv belüfteten Komponenten. Gleichzeitig führt sie eine Online-Kollisionskontrolle durch. Eine fehlerhafte Positionierung, die zum Beispiel wichtige Lüftungsöffnungen blockiert , lässt sich so vermeiden.

Eine weitere Visualisierungsmöglichkeit des „Green Carbody Demonstrator“ verhindert wirkungsvoll, dass sich sogenannte Hot Spots bilden. Diese entstehen, wenn aktive Komponenten, die zur gleichen Zeit viel Wärme produzieren, in unmittelbarer Nähe nebeneinander angeordnet werden. Indem die Software die Verlustleistung aller Komponenten durch einen Farbcode visualisiert, kann der Planer leicht erkennen, an welchen Stellen im Schaltschrank Hot Spots entstehen können.

Auch auf Kleinigkeiten kann es ankommen, wenn es um eine möglichst energieeffiziente Schaltschrankklimatisierung geht. Hat der Planer beispielsweise die Türpositionsschalter vergessen, so kann ein eingebautes Klimagerät auch bei geöffneter Tür betrieben werden. Abgesehen davon, dass gegebenenfalls keine ausreichende Kühlung der Komponenten möglich ist, verschwendet man so unnötig viel Energie. Außerdem steigen Verschleiß und damit Wartungskosten. Eine weitere Kleinigkeit, die unter Umständen eine große Wirkung haben kann, sind fehlende Schrankdichtungen zwischen angereihten Schaltschränken.

Solche Fehler passieren nicht, wenn der Planer gewisse Regeln kennt und einhält. Dazu muss er aber ein hohes Maß an Erfahrung und fundierte Kenntnisse der verwendeten Systemlösung und ihrer Besonderheiten haben. In der Demonstrations-Software von Eplan ist das erforderliche Regelwerk hinterlegbar, so dass der virtuelle Prototyp abhängig von seiner Einsatzspezifikation auf Vollständigkeit überprüft werden kann. Verstößt die Konstruktion gegen die definierten Regeln zur Systemkonfiguration, meldet die Software die Abweichungen und Fehler, so dass der Planer den virtuellen Prototypen entsprechend korrigieren kann.

Um die Komponenten korrekt im Schaltschrank anzuordnen, ist es wichtig, dass die Herstellerinformationen – beispielsweise zu Mindestabständen oder Strömungsrichtungen von Komponenten mit Eigenlüftung – berücksichtigt werden (siehe Bilder 2 und 3). Nur so lässt sich ein optimales und energieeffizientes Schaltschrank-Layout realisieren. Die Demonstrations-Software berücksichtigt diese Herstellerinformationen und visualisiert bei der Planung die thermischen Mindestabstände sowie Lüftungsvektoren an Ein- und Auslässen von Klimageräten und aktiv belüfteten Komponenten. Gleichzeitig führt sie eine Online-Kollisionskontrolle durch. Eine fehlerhafte Positionierung, die zum Beispiel wichtige Lüftungsöffnungen blockiert , lässt sich so vermeiden.