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Schaltschränke richtig entwärmen, Teil 2

Auswahl und Dimensionierung von Aggregaten

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Rittal GmbH & Co. KG

Geräte zur Schaltschrankentwärmung und deren Einsatzbereiche

Die Palette der gängigsten Kühlmöglichkeiten reicht vom Lüfter bis zu Kühlgeräten und Wärmetauschern (Archiv: Vogel Business Media)

Am Beispiel des Produktprogramms von Rittal – Mitglied des interdisziplinär besetzten, von der Automobilindustrie ins Leben gerufenen Arbeitskreises zur Schaltschrank-Entwärmung – soll ein Überblick über die gängigsten Kühlkomponenten für dieses Einsatzfeld und dessen prinzipielle Ausführungsformen gegeben werden.

(Archiv: Vogel Business Media)

Geräte zur Schaltschrankentwärmung sind in der nebenstehenden Tabelle gelistet.

Kühlkomponenten exakt dimensionieren

Die zur Klimatisierung eines Schaltschrankes erforderliche Nutzkühlleistung kann nach Gleichung (1) berechnet werden:

  • Qe = Qv - Qs (1)

mit:

  • Qs= k • A • (Ti - Tu) (2)
  • Qe: Erforderliche Kühlleistung einer Klimatisierungskomponente in Watt.
  • Qv: Verlustleistung; sie beschreibt die im Schaltschrank abgegebene Wärme der installierten Komponenten.
  • Qs: Strahlungsleistung über die Gehäuseoberfläche. Eine Wärmeleistung in Watt, die über die Gehäuseoberfläche abgeführt oder aufgenommen wird. Ist die Innentemperatur des Schaltschrankes höher als die Umgebungstemperatur (Ti > Tu), so wird die Wärme aus dem Schaltschrank abgestrahlt (Qs > 0). Ist dagegen die Umgebungstemperatur höher (Ti < Tu), so wird Wärme aus der Umgebung in den Schaltschrank eingebracht (Qs < 0).
  • k: Wärmedurchgangskoeffizient. Er beschreibt die pro Grad Temperaturdifferenz abgegebene bzw. aufgenommene Leistung in Watt pro Quadratmeter Fläche. Bei ruhender Luft beträgt der Wärmedurchgangskoeffizient für Stahlblech 5,5 W / m2K, für doppelwandige Aluminium-Zink-Gehäuse 2,5 W / m2K.
  • Ti: Gewünschte Innentemperatur im Schaltschrank. Sie ergibt sich aus der Spezifikation der im Gehäuse eingesetzten Bauteile (empfohlener Erfahrungswert: 35°C).
  • Tu: maximale Umgebungstemperatur des Schaltschrankes.
  • A: Effektive Gehäuseoberfläche nach DIN 0660, Teil 500. Als „effektive Gehäuseoberfläche“ wird der Anteil an der Gesamtgehäuseoberfläche bezeichnet, der unter Berücksichtigung der Aufstellungsverhältnisse an einer Wärmeabgabe tatsächlich beteiligt ist.

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