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Neuartige Siedekühlung

Frequenzumrichter in Schaltschränken "bei Laune halten"

12. Oktober 2012, 14:55 Uhr | Von Dr. Andreas Schulz

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Schaltschränke mit integriertem Frequenzumrichter

Ein industrielles Anwendungspotenzial der Siedekühlung liegt z.B. in der Entwärmung von Frequenzumrichtern in Schaltschranksystemen , die bis dato mit Luftdurchströmung des gesamten Schaltschrankes gewährleistet wird. Der Luftstrom wird über ein Lufteintritts- und Luftaustrittsgitter durch den Schaltschrank geleitet, wobei zusätzliche Filtermodule für eine Reinigung des Luftstromes sorgen. Bauteile mit hohen Verlustleistungen, z.B. IGBT in Frequenzumrichtern, werden auf großflächige Rippenkühlkörper montiert, um optimal die Verlustwärme abzuführen. Zusätzliche Lüfter versorgen die Kühlkörper mit der notwendigen Luftmenge. Der IP-Schutzgrad der Schaltschranksysteme kann aufgrund des erforderlichen Luftaustauschs nicht höher als IP 54 gesetzt werden.
Neben der Methode der Luftdurchströmung ist auch der Einsatz der Wasserkühlung verbreitet, insbesondere bei Bauteilen mit hohen Verlustleistungen. Auf einer Kühlplatte sitzen die Bauteile, z.B. IGBT, Elko, Netzteil und andere, deren Verlustleitung durch den Wasserstrom aufgenommen wird. Die Rückkühlung erfolgt meistens über einen zentralen Kühlkreislauf oder über einen eigenen luftgekühlten Rückkühler, was den Einsatz einer zusätzlichen Förderpumpe erfordert. Treten nur geringfügige Leckagen im Wasserkreislauf auf, so können Kurzschlüsse erhebliche Schäden in der Elektronik, unter Umständen den Ausfall des Frequenzumrichtersystems, hervorrufen.
Durch den Einsatz der Siedekühlung mit dem elektrisch hoch isolierenden Fluid SES36 können hohe Verlustleistungsströme der Bauteile abgeführt werden, ohne Wasser oder Außenluft in den Schaltschrank führen zu müssen. Somit ist es möglich, Schaltschränke hermetisch abzuschließen, die Elektronik vor Verunreinigungen zu schützen und gleichzeitig eine stabile Innentemperatur zu gewährleisten.