Wichtige Steuerelemente industrieller Anlagen müssen effektiv vor Hitze und Verschmutzung geschützt werden, um einen reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten. Die Grundlagen und Bestandteile moderner Schaltschrankklimatisierung erläutern die  Elektrotechnik-Spezialisten der Berliner Zieger GmbH.

Schaltschränke beinhalten wesentliche Elemente der industriellen Anlagensteuerung. Wie bei allen elektronischen Geräten erzeugt ihr Betrieb Abwärme, die ohne eine angemessene Kompensation Brände auslösen und zur Schädigung oder Funktionseinschränkung wertvoller Fertigungsanlagen und elektronischer Bauelemente führen kann.

Die Klimatisierung von Schaltschränken trägt der Notwendigkeit zur Wärmeableitung Rechnung. Sie reicht von relativ einfachen passiven Methoden bis hin zu modernsten aktiven Klimaanlagen, die insbesondere dort zum Einsatz kommen, wo Umgebungsbedingungen eine passive Klimatisierung nicht zulassen - etwa bei extremen Temperaturverhältnissen im Produktionsumfeld.

Die passive Klimatisierung beinhaltet die Ableitung von Wärme ohne den Einsatz zusätzlicher Gerätschaften und ist nur dann effektiv einsetzbar, wenn die Außentemperatur unterhalb der gewünschten Innentemperatur des Gehäuses liegt.

Ist das Schaltschrankgehäuse gegen die Umgebung geschlossen, erfolgt die passive Klimatisierung über die Gehäusewandung. Hierbei wird die Eigenschaft physikalischer Systeme genutzt, einen Temperaturausgleich mit ihrer Umwelt herzustellen.  Die erwärmte Gehäusewandung gleicht ihre Temperatur den niedrigeren Außentemperaturen an, indem sie Wärmeenergie abgibt, und bewirkt so die angestrebte Klimatisierung.

Die Wärmeableitungsfähigkeit eines Schaltschrankgehäuses hängt von seinem Material, der effektiven Oberflächengröße, der Temperatur innerhalb des Gehäuses und der Außentemperatur ab. Je wärmleitfähiger das Material, je größer die Oberfläche und das Temperaturgefälle zwischen warmem Innen- und kühlem Außenraum, desto effektiver die passive Klimatisierung.

Bei Einsatz offener Gehäusetypen mit Öffnungen zum Ein- und Austritt von Luft wird die passive Klimatisierung durch natürliche Luftzirkulation verbessert. Um die passive Klimatisierung eines Schaltschrankes zu stärken, können zusätzliche Lüftungsschlitze und Wärmekopplungen zwischen Gehäusewandung und Elementen mit besonders hoher Wärmeentwicklung installiert werden.

Sofern die passive Klimatisierung keine ausreichende Effektivität aufweist, ist die Abwärme durch den Einsatz zusätzlicher Geräte abzuführen. Hierfür kommen Filter- und Dachlüfter, Wärmetauscher und Kühlgeräte zum Einsatz. Der Einsatz von Belüftungssystemen ist auf offene Gehäusetypen beschränkt, die nach DIN EN 60 529: 2009-9 luftdurchlässig seien dürfen. Wird ein luftundurchlässiges, geschlossenes Schaltschrankgehäuse vorgeschrieben, erfolgt die aktive Klimatisierung über Wärmetauscher.

Der Einsatz von Filterlüftern in der Schaltschrankklimatisierung ist auf Situationen beschränkt, in denen die Umgebung des Schaltschrankes sauber und niedriger als die erwünschte Innentemperatur ist. Sie ist gleichzeitig die günstigste Variante der aktiven Klimatisierung.

Wärmetauscher werden verwendet, wenn ein Schaltschrank aufgrund von Schutzbestimmungen gegen die Umwelt geschlossen sein muss. Sie unterteilen sich in Luft/Luft-Wärmetauscher und Luft/Wasser-Wärmetauscher, die je nach erwünschter Innentemperatur zum Einsatz gelangen. Insbesondere Luft/Wasser-Wärmetauscher sind äußerst leistungsfähig und dazu geeignet, einen Schaltschrank unter die Umgebungstemperatur abzukühlen.

Sehr große Abwärmemengen machen den Einsatz von Kühlgeräten zur Schaltschrankklimatisierung nötig, die unter Einsatz von Kältemaschinen eine wirkungsvolle Kühlung auch unter hohen Umgebungstemperaturen sicherstellen.

Klimatisierung bedeutet nicht immer die Abkühlung eines Schaltschrankes. Beim Einsatz in ungeheizten, kalten Umgebungen kommen Schaltschrankheizungen zum Einsatz, die Kondenswasserbildung im Schaltschrank verhindern und der unerwünscht starken Abkühlung elektrischer Bauteile entgegen wirken.

Die Klimatisierung von Schaltschränken muss grundsätzlich auf den Einzelfall abgestimmt werden. Welche Klimatisierungskonzepte erfolgversprechend sind, ergibt sich aus dem fachgerechten Einbezug technischer Notwendigkeiten und den vorherrschenden Umgebungsfaktoren.

Die Elektronik-Spezialisten der Berliner Zieger GmbH tragen mit langjähriger Erfahrung und der Orientierung an individuellen Bedürfnissen dafür Sorge, dass die Anliegen ihrer Kunden im Bereich der Schaltschrankklimatisierung verwirklicht werden. Gerne bietet das Unternehmen in diesem Bereich umfangreiche Unterstützung durch individuelle Beratung und Information.

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