Auswahl und Dimensionierung von Aggregaten

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Die Formeln zur Berechnung der effektiven Schaltschrankoberfläche bei der Gehäuseaufstellung nach IEC 890 zeigt die nebenstehende Tabelle.

Ein an einer Hallenwand angebauter Schaltschrank aus Stahlblech ist 1,2 m breit, 2 m hoch und 0,6 m tief. Die installierte Verlustleistung beträgt 1000 W. Die maximale Umgebungstemperatur ist 40°C; die Temperatur im Schaltschrank darf 35°C nicht überschreiten.

Die Strahlungsleistung Qs über die Gehäuseoberfläche wird nach Gleichung (2) berechnet:

Qs= k • A • (Ti - Tu)

Für Stahlblech ist der Wärmedurchgangskoeffizient k = 5,5 W / m2K. Die effektive Gehäuseoberfläche nach DIN VDE 0660 Teil 500 (obenstehende Tabelle) ist, wegen Aufstellung an einer Wand:

A = 1,4 × B × (H + T) + 1,8 × T × H,

und somit durch einsetzen der genannten Gehäusemaße:

A = 1,4 × 1,2 m × (2 m + 0,6 m) + 1,8 × 0,6 m × 2 m = 6,528 m2

Die Strahlungsleistung Qs errechnet sich damit zu:

Qs = k • A • (Ti - Tu) = 5,5 W / m2K × 6,528 m2 × (- 5 K) = -179,52 W.

Die Strahlungsleistung ist in diesem Fall negativ, dass heißt, von der wärmeren Umgebungsluft wird über die Gehäuseoberfläche Wärme in das Gehäuse eingebracht. Diese Wärme muss das Kühlgerät zusätzlich zur installierten Verlustleistung abführen. Die erforderliche Kühlleistung ist dadurch größer als die Verlustleistung:

Qe = Qv – Qs = 1000 W - (-179,52 W) = 1.179,52 W

Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie sich für das oben berechnete Beispiel die erforderliche Kühlleistung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ändert.

Hilfsmittel zur Dimensionierung v

Hilfsmittel zur Dimensionierung von Schaltschrank-Klimatisierungen

Bei der richtigen Dimensionierung von Schaltschrank-Klimatisierungen sind professionelle Tools hilfreich. Zum einen lässt sich mit ihnen viel Zeit sparen, zum anderen werden Fehler durch Plausibilitätsprüfungen vermieden. Als Beispiel dazu kann eine rechnerbasierte Projektierungshilfe aus dem Hause Rittal dienen:

Bei dieser Projektierungshilfe werden einfach die Rahmenbedingungen, wie Schrank- oder Gehäuseabmessungen, gewünschte Innentemperatur (vorteilhafter Weise 35°C), Umgebungstemperatur und installierte Verlustleistung eingegeben. Viele für die Berechnung wichtige Komponenten können direkt aus einer umfangreichen Bibliothek importiert werden. Auch die innere Luftführung lässt sich wählen. Die Software liefert als Output die optimale Kühlkonzeption, die alle Leistungs- und Umgebungsbedingungen berücksichtigt. Je nach Applikation werden Einbau, Anbau- oder Dachkühlgeräte vorgeschlagen.

Checkliste zur Schaltschrank-Klimatisierung

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