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Schaltschrank-Kühlung dimensionieren

Klimatisierung im Fokus

Die Berechnung einer effektiven Klimatisierung von Schaltschränken ist ohne professionelle Software-Werkzeuge kaum denkbar. Mit aktuellen Programmen lässt sich die aufwändige Berechnung des Klimatisierungsbedarfs von Schaltschränken komfortabel und schnell durchführen. Dabei werden neben der Verlustleistung auch Umwelteinflüsse wie Luftfeuchtigkeit und Standort berücksichtigt. Neben dem reinen Zeitgewinn lassen sich damit auch – unter Umständen teure – Dimensionierungsfehler vermeiden.

Bild: Rittal

Die Berechnung des Kühlungsbedarfs von Schaltschränken und die Auswahl der optimalen Kühllösungen gestalten sich ‚per Hand‘ aufwändig bis kompliziert, immer aber sehr zeitintensiv. Heute lassen sich solche Kalkulationen durch moderne Klimaberechnungssoftware wie der Lösung ‚Rittal Therm‘ des Anbieters Rittal einfach und schnell durchführen. Das 16-sprachige Softwareprogramm, das aktuell in Version 6.1. vorliegt, ist netzwerkfähig und erlaubt die gleichzeitige Berechnung mehrerer komplexer Anreihschrank­systeme.

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 dieses Vorgehen einen schnellen Überblick über die thermischen Gegebenheiten. Dabei müssen die Verlustleistungen direkt eingegeben und der entsprechende Schaltschrank übernommen werden. Dieser kann im Expressmodus ausschließlich aus dem Pulldown-Menü der TS Topschränke des Anbieters ausgewählt werden – dafür jedoch in allen verfügbaren Größen. Und auch der definierte k-Faktor, also der Wert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Schrankmaterials, trägt in diesem Modus schnell zur kontrollierten Übersicht bei, wie sich für unterschiedliche Verlustleistungen die Innentemperaturen mit und ohne aktive Kühlung verändern lassen. Außerdem kann der Anwender erkennen, welche Klimatisierungskomponenten geeignet sind, um die vorgewählte Schrankinnentemperatur zu gewährleisten.

Kalkulation des Kühlungsbedarfs per Software: Das Programm schlägt dem Anwender auf Basis der Angaben zu Außen- und Innentemperatur geeignete Komponenten für die Schaltschrank-Klimatisierung vor. Bild: Rittal

Exakte Auslegung für effiziente ­Klimatisierung

Für die exakte Auslegung der Klimatisierung dagegen ist der Expertenmodus zuständig. Beim Start des Programms ist dieser automatisch aktiviert. Klickt der Anwender auf den Reiter ‚Schnellstart‘, wird zuerst nach einer eventuell gewünschten Heizung oder der Berücksichtigung von Sonneneinstrahlung gefragt. Beide sind beispielsweise wichtige Faktoren beim Projektieren von Outdoorgehäusen. Nächster Schritt ist die Wahl der Umgebungs- und der gewünschten Innentemperatur des Schaltschranks. In der Praxis bewährte Voreinstellungen sind hier – wie auch an anderen Programmpunkten – jeweils vorbelegt, können jedoch bei Bedarf überschrieben werden.

Im Expertenmodus lassen sich per Pulldown-Menü zunächst die Gehäuse- oder Schrankfamilie wählen und im zweiten Schritt deren Abmessungen bestimmen. Für Produkte des Software-Anbieters geschieht dies besonders einfach, weil das gesamte Lieferprogramm in der Software hinterlegt ist. Für andere Produkte beziehungsweise bei Sondermaßen von Gehäusen erfolgt die Dimensionierung dagegen über die Eingabe der geometrischen Abmessungen Breite, Höhe und Tiefe. Dazu steht eine Rubrik für Sonderabmessungen zur Verfügung, in der auch der k-Faktor angepasst werden kann. Hier kennzeichnet der Anwender 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 vorhandene 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. Diese enthält gängige Komponenten führender Hersteller von Leistungs- und Steuerelektronik, wie zum Beispiel Drosseln, Trafos, SPS und Umrichter bis hin zu Servern. Per Mausklick lassen sich die einzelnen Komponenten Zug um Zug in das Projekt integrieren sowie bei einer späteren Bearbeitung des Projektes weitere Komponenten hinzufügen.

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