Kühlen Kopf bewahren im Schaltschrank
Bild 2: Mit den Sensoren der Climasys-Familie lässt sich unter anderem die Verschmutzung der Filter überwachen (Quelle: Schneider Electric SE)
Aber es wird nicht nur eng in den Gehäusen, sondern auch richtig heiß. Dafür verantwortlich ist die thermische Gesamtbelastung, die mit jedem zusätzlichen Gerät steigt. Die so entstehende Wärme ist im laufenden Betrieb permanent abzuführen. Kann eine optimale Kühlung nicht garantiert werden, drohen hitzebedingte Ausfälle von Einzelkomponenten bis hin zur Unterbrechung kritischer Prozesse oder gar Anlagenstillstand. Für welche Art der Klimatisierung sich der Planer oder Schaltschrankbauer entscheidet, hängt von mehreren Faktoren ab:
- Handelt es sich um ein Indoor- oder ein Outdoor-Gehäuse?
- Welche Schutzklasse herrscht vor und wird diese auch nach der Installation einer Klimaanlage garantiert?
- Welche Höchsttemperatur ist im Inneren des Schaltschranks zugelassen?
- Wie hoch ist die maximale Umgebungstemperatur am Aufstellort?
In diesem Zusammenhang spielen auch physikalische Gesetzmäßigkeiten eine Rolle: Ist beispielsweise die maximale Innentemperatur höher als die Außentemperatur, wird Wärme gemäß dem physikalischen Prinzip der Eigenkonvektion schon über die Schaltschrankwände nach außen abgeführt. Wird die Wärme darüber hinaus durch einen Innenlüfter bereits innerhalb des Schaltschranks verteilt und sammelt sich nicht nur im oberen Teil, steht dem Diffusionsprozess erheblich mehr Fläche zur Verfügung und der Kühlungsprozess wird unterstützt. Alle Überlegungen münden dann in der konkreten Wärmeberechnung, wie sie die DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1) [1] fordert: Um die stabile Funktionsweise aller Komponenten und Leiter einer Schaltanlage garantieren zu können, müssen Planer sicherstellen, dass die errechnete Höchsttemperatur im Gehäuse nicht überschritten wird. Hierzu muss bekannt sein, welche Verlustleistung die Geräte im Betrieb erzeugen und wie hoch das Verlustabgabevermögen des Gehäuses ist. Die Formelsammlung zur Berechnung ist komplex und die Dokumentationspflicht eine wahre Herausforderung, da bei vielen Geräten weder die Verlustleistungen noch die Kabellängen bekannt sind. Abhilfe schaffen hier Checklisten und spezielle Berechnungssoftwares verschiedener Hersteller, die beispielsweise auf Datenbanken wie eCl@ss zurückgreifen – ein offener Standard, der permanent und branchenübergreifend Produktdaten dokumentiert.