Temperaturmonitoring über 18 Monate
Bild 02: Auszug aus der AirTemp-Berechnung der einzelnen Schränke: Einspeiseschrank ohne und mit AirBlower; Antriebsschrank ohne und mit AirBlower sowie AirBlower mit Klimagerät; Steuerschrank ohne und mit AirBlower (jeweils von oben nach unten). (Quelle: Lütze)
Bild 03: Strömungssimulation mit aktivem Kühlaggregat (Quelle: Lütze)
Bild 04: Temperaturverlauf Min und Max im Hauptströmungsbereich nur mit Kühlgerät. (Quelle: Lütze)
Die Anlage wurde erfolgreich in Betrieb genommen und nach einem Jahr Dauerlauf wurde das Projekt der Praxismessung gestartet. Hierfür wurden zwei Datenlogger mit jeweils neun Temperaturmessfühlern und einem Feuchtigkeitssensor in den vier Schaltschrankfeldern platziert. Parallel dazu wurde außerhalb der Schaltschränke eine Messkapsel zur Aufzeichnung von Umgebungstemperatur und Feuchtigkeit platziert. Die Messungen dauerten insgesamt 18 Monate und wurden regelmäßig kontrolliert. Zudem wurden für tiefere Analysen vor Ort gezielte Tagesmessungen durchgeführt.
Die Anlage wird im Dreischichtbetrieb betrieben. Die Messpunkte wurden im freien Raum (zentral im vorderen Bereich, zwischen den Komponenten und der Schaltschranktür) jeweils unten, in der Mitte und oben angebracht, um die drei Zonen zu überwachen. Zusätzlich wurden Sensoren zwischen und über den größten wärmeerzeugenden Komponenten platziert. Auf diese Weise konnten alle Schränke effektiv überwacht werden.
Die Tagesmessungen wurden unter vergleichbaren Betriebsbedingungen durchgeführt, bei konstanter Umgebungstemperatur und gleichbleibendem Taktverhalten der Anlage. Der Fokus lag dabei auf den Schränken mit der größten Leistungsaufnahme sowie auf der Verteilung der Luft aus dem aktiven Kühlmedium auf die anderen Schaltschränke, wie in der Berechnung mit AirTemp vorgesehen war. Der Antriebsschrank wurde mit einem aktiven Kühlgerät ausgestattet und befand sich in der Mitte der Reihenkombinationen.
Strömungssimulation aktiver Zu-Kühlung
Zur Verdeutlichung des Strömungsverhaltens im Schaltschrank mit aktivem Kühlaggregat wurde eine Strömungssimulation durchgeführt (Bild 3). Diese theoretische Simulation sollte Aufschluss darüber geben, wie sich die Luft in einer Reihenkombination ohne AirBlower-Lüfter verhält. Das Strömungsbild zeigt die Luftgeschwindigkeit anhand einer Farbskala. Deutlich erkennbar ist, wie die Luft aus dem Kühlgerät in den Schaltschrank in die Schrankmitte eingeblasen wird (unterer rechteckiger roter Bereich) sowie der Bereich, in dem die Absaugung erfolgt (oberer quadratischer Bereich). Die Schränke 1 und 3 sind teilweise durchströmt, jedoch nicht gleichmäßig. Durch Verblockung von Komponenten oder durch Kabelkanäle auf einer Montageplatte können sogar Strömungstotgebiete entstehen. Diese könnten Hot-Spots verursachen und dazu führen, dass Komponenten schneller altern und letztendlich ausfallen.