Latente und sensible Kühlleistung

Wie die Kühlleistung exakt zu bestimmen ist, ist in der DIN EN 14511-2 beschrieben. Innerhalb dieser Norm werden die Bedingungen für die Prüfung von verschiedenen Geräten der Klimatechnik festgelegt. Darunter fallen auch die Rittal Top-Therm-Kühlgeräte. Im Gegensatz zu der vorherigen DIN 3168 wird in der DIN EN 14511 zwischen latenter und sensibler Kühlleistung unterschieden, die in der Summe die Gesamtkühlleistung ergeben. Die Gesamtkühlleistung ist ein konstanter Wert, angegeben in einem definierten Betriebspunkt, der sich in latente und sensible Kühlleistung aufteilt. Unter latenter Kühlleistung versteht man den Anteil der Kühlleistung, der zu Entfeuchtung des Schaltschrankes aufgewendet wird. Die eigent­liche Kühlung der Komponenten im Schaltschrank erfolgt über die sensible Kühlleistung. Die sensible Kühlleistung wird somit über die Gesamtkühlleistung eines Geräts abzüglich der latenten Leistung bestimmt. Die sensible Kühlleistung, bezogen auf die Gesamtkühlleistung, ist umso größer, je geringer die Luftfeuchtigkeit im Schaltschrank ist. Bei einem 100 % entfeuchteten Schaltschrank wäre die sensible Kühlleistung der Gesamtkühlleistung gleich. Für die tatsächliche Bestimmung der latenten – und damit auch der sensiblen – Kühlleistung ist die Luftfeuchtigkeit in der Industrieumgebung entscheidend, die je nach Anwendung variiert. Generell wird der Schaltschrank mit Einsatz eines Kühlgeräts entfeuchtet. Diese Entfeuchtungsleistung steht in Abhängigkeit zu der Sollwerteinstellung der Innentemperatur. Eine komplette Entfeuchtung des Schaltschranks ist in der Praxis nicht realisierbar, sodass man immer von einem latenten Anteil der Kühlleistung auszugehen hat. In einem gut abgedichteten Schaltschrank mit einer Schutzart von mindestens IP54 und bei der richtigen Einstellung der Temperaturvorgaben ist die sensible Kühlleistung jedoch fast gleich der Gesamtkühlleistung. Gemäß der DIN EN 14511 muss auf den Typenschildern der Einzelgeräte, neben der Gesamtkühlleistung, auch die sensible Kühlleistung unter Norm-Nennbedingungen ausgewiesen sein.

EER – Energy Efficiency Ratio

In den letzten Jahren hat die Betrachtung der Energie­effizienz auch bei Kühlgeräten zugenommen, daher ist eine weitere wichtige Kennzahl zur Beurteilung die EER (Energy Efficiency Ratio). Die Effizienz der Kühlgeräte, angegeben in der Leistungskennzahl EER, errechnet sich aus dem Quotienten von Kühlleistung zur eingesetzten elektrischen Leistung. Mit dieser Angabe bestimmt der Hersteller, wie wirtschaftlich das Kühlgerät arbeitet. Je höher der Wert ist, desto besser ist die Effizienz. Bei dem vorgenannten Beispiel zeichnet sich das energieeffiziente Kühlgerät der Serie Top Therm durch einen EER von 2,4 aus. Werte anderer Kühlgeräte derselben Leistungsklasse liegen teilweise nur bei einem EER von 1,5 bis 1,9. Ein niedriger EER bedeutet folglich höhere Betriebskosten.
Beispiel: Ein Kühlgerät mit 2.000 W wird in einem 7 ­Tage/3 Schichtsystem betrieben. Anhand der Grafik in Bild 2 ist die Kostenentwicklung über eine Lebenslaufzeit des Geräts von fünf Jahren zu erkennen. Die Kosten beinhalten die einmalige Aufwendung für die Anschaffung addiert mit den darauf folgenden jährlichen Energiekosten. Zum Vergleich wurde das vorgenannte Top-Therm -Kühl­gerät mit 2.000 W mit einem EER von 2,4 ins Verhältnis zu einem 2.000-W-Kühlgerät eines anderen Herstellers mit ­einem EER von 1,5 gesetzt. Wie in der Grafik ersichtlich ist, übersteigen die Gesamtkosten des Fremdgeräts mit schlechterem EER, bedingt durch die hohen Energiekosten, bereits im ersten Betriebsjahr die Kosten des vergleichbaren Top-Therm -Kühlgeräts. Über die gesamte Laufzeit eines Kühlgeräts sind die Kosten für den Betrieb um ein vielfaches höher als die eigentlichen Anschaffungskosten. Deshalb ist es wichtig, dass der durch die Bauart und die verwendete Technologie bestimmte EER nicht nur einen hohen Wert hat, sondern auch während des Betriebs einen konstant hohen Wert beibehält. Ver­schmutzte Lamellen im Wärmetauscher senken beispielsweise die Effizienz deutlich. Eine regelmäßige Wartung, gemäß den Vorgaben des Herstellers, ist also für die Energieeffizienz des Geräts wichtig. Nanobeschichtete Kühllamellen in den Top-Therm -Kühlgeräten helfen die Verschmutzung zu reduzieren, den Energieverbrauch konstant niedrig zu halten und gleichzeitig den Wartungsaufwand für das Gerät zu senken.