Rittal Praxis-Tips Schaltschrank

Transcription

Rittal Praxis-Tips
Schaltschrank-Klimatisierung und Maschinenkühlung
R
Inhalt
Grundlagen für den Einsatz
Einführung
Auswahlkriterien für integrierte Kühltechnik, Dachaufbau- und Wandanbau Kühlgeräte
Berechnungsgrundlagen
Allgemein
Wärmeabführung/Berechnung der effektiven Schaltschrankoberfläche
Eigenkonvektion
Schaltschrank-Kühlgeräte
Therm Software
Kondensation und Entfeuchtung der Schaltschrankluft beim Einsatz von Kühlgeräten
Rückkühlanlagen und Luft/Wasser-Wärmetauscher
Luft/Wasser-Wärmetauscher
Luft/Luft-Wärmetauscher
Filterlüfter
Schaltschrank-Heizungen
Mechanische Voraussetzungen
Abdichtung am Schaltschrank und Montage auf/an Schaltschränken
Schaltschrank-Kühlgeräte / Luft/Luft-Wärmetauscher
Aufbau der Elektronik-Komponenten im Schaltschrank
Schaltschrank-Kühlgeräte / Luft/Wasser-Wärmetauscher
Mechanische Voraussetzungen / Gezielte Luftführung
Aufbau der Elektronik-Komponenten im Schaltschrank
Luftkanalsystem für TopTherm Dachaufbau-Kühlgeräte und
Gezielte Luftführung
Verschlußstopfen für TopTherm Dachaufbau-Kühlgeräte und
Außenkreislauf
Einsatz von Filtermatten
Betrachtung des Außenkreislaufes von Schaltschrank-Kühlgeräten
Funktionsmaßnahmen
Kondensatabführung / Kondensatablauf
Einstellung der Schaltschrank-Kühlgeräte Basis- und Comfortregelung
Anwendungsbeispiel: Master-Slave und Türendpositionsschalter
Anwendungsbeispiel: Master-Slave und Schnittstellenkarte
Anschlußbeispiel: Master-Slave-Betrieb
Anschluß von Schaltschrank-Kühlgeräten
Monitoring
Schnittstellenkarte
Warnungen und Alarme der Schnittstellenkarte
OPC Anbindung von Kühlgeräten und Rückkühlanlagen
Hinweise zum Anschluß von Kühlgeräten im Master-Slave-Verbund
SNMP-OPC-Server
Allgemeine Hinweise
Fachgerechter Einsatz von Schaltschrank-Kühlgeräten
Kühlwasseranschluß und Kondensatablauf bei Luft/Wasser-Wärmetauscher
Aufstellbedingungen
Einheit mit Schaltschränken/Räumlich getrennt
Aufstellungsvoraussetzungen bei Rückkühlanlagen
Zusatzmittel für Rückkühlanlagen und Luft/Wasser-Wärmetauscher
Anwendung einer Rückkühlanlage mit Luft/Wasser-Wärmetauscher
Filterlüfter
Schutzart IP 54
Rittal Filterlüfter und Austrittsfilter SK 3321.xxx - SK 3327.xxx/Vorteile
Lamellengitter-Arretierungssystem/Demontage des Lamellengitters
Schutzart IP 55
Änderung der Luftförderrichtung
Das Temperieren von Gehäusen und Schaltschränken
Elektrischer Anschluß / Montage
Einbaulage
2
3
4
5
5
6
7
7
7
9
10 – 11
12
12 – 13
13
14
14
15 – 16
17
17
17
18
18
19
19
19
20
20 – 22
23
24
25
25
26
27
27
28
28
28
29
30
31
31
32 – 33
33
34
35
35
36 – 38
39
40
41
42
43
Rittal Praxis-Tips zur Klimatisierung
Einführung
Die immer kleineren elektronischen Bauelemente
und die steigende Packungsdichte in den
Schaltschränken sowie Elektronikgehäusen hat
die Sensibilität der Systeme gegenüber äußeren
Einflüssen wie Staub, Öl, Feuchtigkeit und Temperatur erhöht.
Insbesondere Wärme ist der Feind Nummer eins
für die sensible Mikroelektrotechnik.
Staub
Hitze
So gilt z. B. die Faustregel für Halbleiter: eine
Erhöhung der Betriebstemperatur um 10 °C,
bezogen auf die maximal zulässige Betriebstemperatur, verkürzt ihre Lebensdauer um die
Hälfte.
Um eine Funktionalität der Elektronik zu gewährleisten, muß die Wärme abgeführt werden.
Es gibt drei verschiedene Arten der Wärmeübertragung:
Wärmeleitung:
Wärme wird von der Materie transportiert, ohne
daß diese sich selbst mitbewegt. Die Energie
wird von Teilchen zu Teilchen weitergegeben.
Wärmeleitung
Konvektion:
Energie strömt mit der Materie. Das Transportmittel, z. B. Flüssigkeit oder Gas, nimmt Energie
in Form von Wärme auf und gibt Energie als
Wärme ab.
Strahlung:
Wärme wird in Form von Strahlungsenergie,
ohne materielle Träger, von einem Körper zum
anderen übertragen.
Entscheidend für die Art der Wärmeabführung
aus Schaltschränken ist, ob dieser offen (luftdurchlässig) oder geschlossen (luftundurchlässig) ist. Während die Wärme bei offenen
Gehäusen durch den Luftstrom abgeleitet wird,
kann diese bei geschlossenen nur über die
Gehäusewand abgeführt werden.
Konvektion
Um aber eine optimale Betriebstemperatur im
Inneren des luftundurchlässigen Schaltschrankes auch bei hohen Außentemperaturen zu
gewährleisten, bieten sich mit Rittal Kühlgeräten
die richtigen Problemlösungen an.
Strahlung
3
Auswahlkriterien
Bei der Suche nach dem passenden Kühlgerät
für ihren Schaltschrank sind folgende Hinweise
zu beachten:
● Welche Aufstellungsart gemäß VDE 0660
Teil 500 liegt vor?
● Mit welchen Umgebungsbedingungen muß
am Aufstellungsort gerechnet werden?
(Umgebungstemperatur und Feuchte?)
● Welche maximale Schaltschrank-Innentemperatur Ti wird gewünscht?
● Wie hoch ist die Verlustleistung der Elektronikkomponenten im Schaltschrank?
● Liegt eine Forderung bezüglich der Schutzart
gemäß EN 60 529/IEC 529 vor?
● Welchen Luftverschmutzungen, z. B. Staub,
Öl, Chemikalien, sind die Kühlgeräte ausgesetzt?
● Bei Schaltschrankreihen muß die von den
Nachbargeräten eventuell eingestrahlte
Leistung berücksichtigt werden.
● Für eine gute Be- und Entlüftung des Aufstellungsortes sollte gesorgt werden (z. B. kann
die Abwärme des Kühlgerätes kleine Räume
stark aufheizen.)
● Insbesondere bei schlechten Umgebungsbedingungen, wie Schmutz oder kleine Räume,
sollten Luft/Wasser-Wärmetauscher eingesetzt werden.
● Die Kühlgeräte sollten immer über Türendschalter angeschlossen werden, um übermäßigen Kondenswasseranfall zu vermeiden.
Integrierte Kühltechnik
Durch die Einheit von Schrank- und Kühlkomponenten wird eine besonders effektive Kühlung
erreicht. Der Zeitaufwand für die Montage entfällt. Die Investitionskosten für die komplette Einheit sind besonders günstig!
Dachaufbau Kühlgeräte
Im Innenkreislauf ist durch bis zu vier Kaltluftaustrittsöffnungen und optional einsetzbare
Kanäle eine am Bedarf orientierte Kühlluftführung möglich. Im Außenkanal tritt die erwärmte
Luft nach hinten, links, rechts und optional nach
oben aus. Damit steht dem angereihten Einsatz
und der Aufstellung dicht an einer Wand nichts
entgegen.
Wandanbau Kühlgeräte
Je nach Platzbedarf und Designanspruch ist der
Einbau, Teileinbau und Anbau möglich. Durch
große Abstände zwischen Ansaug- und
Austrittsöffnungen wird eine effektive Kaltluftdurchströmung des Schrankes erreicht.
4
Allgemein
Wärmeabführung
Die richtige Berechnung der notwendigen
Klima-Komponenten und evtl. eine thermische
Analyse durch computergestützte Strömungsmodelle (CFD – Computational Fluid Dynamics)
sind Voraussetzungen für gezielte, effektive
Kühlung.
Grobauswahl:
TIsoll > TUmax.
nein
Schutzart IP 54
wichtig
Kiemenblech,
Luftein-/
austrittsgitter
Dachentlüftung,
Filterlüfter
ja
TIsoll < oder = TUmax.
Kühlwasserkreislauf
am Aufstellungsort
vorhanden
ja
Luft/WasserWärmetauscher
Rückkühlanlage
nein
Kühlgerät
TI = gewünschte Innentemperatur des Schrankes [°C]
TU = Umgebungstemperatur des Schrankes [°C]
Berechnung der effektiven Schaltschrankoberfläche
Von den zur Berechnung notwendigen Größen
bedarf die effektive Schaltschrankoberfläche A
noch einer besonderen Erläuterung. Die Wärmeleistung, die vom Schaltschrank abgestrahlt
wird, hängt nämlich nicht nur von dessen tatsächlicher Oberflächengröße ab; entscheidend
ist auch die Aufstellungsart des Schrankes. Ein
Gehäuse, das allseitig frei in einem Raum steht,
kann mehr Wärme abgeben als eines, das an
einer Wand oder in einer Nische aufgestellt wird.
Deshalb gibt es genaue Vorschriften, wie die
effektive Schaltschrankoberfläche in Abhängigkeit von der Aufstellungsart zu berechnen ist.
Die Formeln zur Berechnung von A sind in
DIN 57 660 Teil 500 bzw. VDE 0660 Teil 500 festgelegt (s. Tabelle ➞).
Gehäuse-Aufstellungsart nach VDE 0660 Teil 500
Einzelgehäuse allseitig
freistehend
Einzelgehäuse für
Wandanbau
Anfangsoder Endgehäuse freistehend
Anfangsoder Endgehäuse für
Wandanbau
Mittelgehäuse freistehend
Aufstellungsart nach
VDE 0660/500
Formel zur Berechnung von A [m2]
Mittelgehäuse für
Wandanbau
Mittelgehäuse für
Wandanbau,
abgedeckte
Dachflächen
A = 1,8 x H x (B + T) + 1,4 x B x T
A = 1,4 x B x (H + T) + 1,8 x T x H
A = 1,4 x T x (H + B) + 1,8 x B x H
A = 1,4 x H x (B + T) + 1,4 x B x T
A = 1,8 x B x H + 1,4 x B x T + T x H
A = 1,4 x B x (H + T) + T x H
A = 1,4 x B x H + 0,7 x B x T + T x H
B = Schaltschrankbreite [m]
H = Schaltschrankhöhe [m]
T = Schaltschranktiefe [m]
5
Allgemein
Eigenkonvektion
Bei der Eigenkonvektion wird die Verlustwärme
über die Schaltschrankwände nach außen abgeführt. Voraussetzung hierfür ist, daß die Umgebungstemperatur niedriger als die Temperatur
innerhalb des Schaltschrankes ist. Die maximale Temperaturerhöhung (∆T)max., die in einem
Schaltschrank gegenüber der Umgebung auftreten kann, berechnet sich wie folgt:
(∆T)max. =
.
Qv
kA
Hinweis:
Ist die Verlustleistung im Schaltschrank nicht
bekannt, so kann mithilfe dieser Grundformel
und der meßtechnischen Ermittlung von Umgebungstemperatur TU und Schaltschrank-Innentemperatur TI die tatsächliche Verlustleistung
berechnet werden:
.
Qv = A k ∆T (Watt)
Berechnungsgrundlagen der
Schrank-Klimatisierung
.
Qv = im Schrank installierte Verlustleistung [W]
.
Qs = abgestrahlte Leistung durch
die
. Schrankoberfläche [W]
Q
. s > 0: Abstrahlung (TI > TU)
Qs < 0: Einstrahlung (TI < TU)
.
QK = erforderliche Kälteleistung eines
Kühlgerätes [W]
.
QH = erforderliche Heizleistung einer Schrankheizung [W]
qw = spezifische Wärmeleistung eines Wärmetauschers [W/K]
.
V
= erforderlicher Luftvolumenstrom eines
Filterlüfters zur Unterschreitung der
max. zulässigen Temperaturdifferenz
zwischen angesaugter und ausströmender
Luft [m3/h]
∆T = TI – TU = max. zulässige
Temperaturdifferenz [K]
A
= effektive, Leistung abstrahlende Schrankoberfläche gemäß IEC 890 [m2]
k
= Wärmedurchgangskoeffizient [W/m2K]
für Stahlblech k = 5,5 W/m2K
Noch komfortabler geht die Berechnung mit der
Projektierungssoftware Rittal Therm,
siehe Seite 7
Berechnen Sie Ihre erforderliche Kühlleistung.
.
.
QE = QV – k A ∆T
Die Auswahl des Kühlgerätes kann anhand
eines Kennlinienfeldes erfolgen.
50 Hz
2600
2400
2200
2000
1800
. 1600
QK
1400
1200
1000
800
600
400
55
50
45
40
35
30 Ti
25
20
20 25 30 35 40 45 50 55
Tu
T.u = Umgebungstemperatur [°C]
Qk = Dauer-Nutzkühlleistung [W]
Ti = Schaltschrank-Innentemperatur [°C]
6
Therm Software
Rittal Therm ist ein Berechnungsprogramm
für die Klimatisierung von Schaltschränken.
Die aufwendige Berechnung des Klimatisierungsbedarfs wird durch die Software Therm
(Best.-Nr. SK 3121.000) komplett übernommen.
Eine leicht zu bedienende Oberfläche führt den
Anwender zu der passenden und richtig dimensionierten Klimatisierungskomponente.
Alle Auswertungen lehnen sich eng an die Vorgaben der IEC/TR 60 890 AMD1/02.95 und der
DIN 3168 für Schaltschrank-Kühlgeräte an.
Rittal Therm enthält 15 Sprachen.
Systemanforderungen (mindestens):
● Windows 95/98/ME/NT/2000/XP
● Acrobat Reader 4.x oder höher
Berechnungsbeispiel Entfeuchtung,
siehe Seite 8
Mollier h-x-Diagramm zur Ermittlung des
Wassergehalts der Luft.
0
5
10 x2 15
50
40
30
%
➀
40
Beim Einsatz von Kühlgeräten tritt als unvermeidlicher Nebeneffekt eine Entfeuchtung der
Schaltschrank-Innenluft auf. Beim Abkühlen
kondensiert nämlich ein Teil der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit am Verdampfer. Dieses
Kondensat muß sicher aus dem Schaltschrank
abgeleitet werden. Wieviel Kondenswasser
tatsächlich anfällt, hängt von der relativen Luftfeuchte, der Lufttemperatur im Schaltschrank
und am Verdampfer sowie der im Schaltschrank
vorhandenen Luftmenge ab.
Im Mollier h-x-Diagramm kann der Wassergehalt
der Luft in Abhängigkeit von ihrer Temperatur
und relativen Luftfeuchte abgelesen werden.
35
%
20
35
30
25
20
T
30
%
40
Kondensation und Entfeuchtung der
Schaltschrankluft beim Einsatz von
Kühlgeräten
x1 25
10%
45
x
20
%
50 0%
6 0%
7 %
0
% 9
80
0%
10
15
10
5
0
–5
– 10
– 15
– 20
0
5
10
15
20
25
30
pd
35
40
45
50
55 60
pd = Wasserdampfpartialdruck [mbar]
T = Lufttemperatur [°C]
x = Wassergehalt [g/kg trockener Luft]
➀ = relative Luftfeuchte
7
Hinweise für die Praxis
Überall da, wo optimale Betriebstemperaturen
im Inneren eines Schaltschrankes auch bei
hohen Außentemperaturen gefordert werden,
bietet ein Rittal Schaltschrank-Kühlgerät die
richtige Problemlösung. Selbst die Abkühlung
der Schaltschrank-Innentemperatur weit unter
die Umgebungstemperatur ist möglich.
Die lufttechnisch günstige Anordnung der
Luftein- und -austrittsöffnung im inneren und
äußeren Luftkreislauf gewährleistet auch eine
optimale Luftumwälzung im Schaltschrankinnenbereich. Mithilfe eines Berechnungsbeispieles
möchten wir Ihnen zeigen, wie Sie schnell und
zeitsparend die Berechnung eines Kühlgerätes
vornehmen können.
W = Wassermenge in g
V = Volumen des Schaltschrankes in m3
ρ = Dichte der Luft kg/m3
∆x = Differenz des Wassergehaltes in g/kg
trockener Luft (aus dem Mollier h-x-Diagramm).
Berechnungsbeispiel:
Ein Schaltschrank-Kühlgerät wird mit einer Temperatureinstellung von Ti = 35 °C in Betrieb
genommen.
Die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung
beträgt 70 %. Wird Luft von 35 °C über den
Verdampfer geführt, so beträgt die Oberflächentemperatur des Verdampfers
(Verdampfungstemperatur des Kältemittels)
etwa 18 °C.
An der auf der Verdampferoberfläche haftenden
Grenzschicht kommt es im Taupunkt zur Wasserausscheidung. Die Differenz ∆x = x1 – x2 gibt an,
wieviel Kondensat pro kg Luft bei vollständiger
Entfeuchtung anfällt. Entscheidend für die Kondensatwassermenge ist die Dichtigkeit des
Schaltschrankes.
8
Die Kondensatwassermenge errechnet sich aus
folgender Gleichung:
W = V ρ ∆x
W = Wassermenge in g
V = Volumen
ρ = Dichte der Luft kg/m3
∆x = Differenz des Wassergehaltes in g/kg
trockener Luft (aus dem Mollier
h-x-Diagramm).
Schaltschranktür geschlossen:
Nur das Schaltschrankvolumen wird entfeuchtet.
V = B H T = 0,6 m 2 m 0,5 m
V = 0,6 m3
W = V ρ ∆x
= 0,6 m3 1,2 kg/m3 11 g/kg
W = 7,92 g ^ 8 ml.
Schlecht abgedichtete Kabelausführungen,
beschädigte Türdichtungen und die Anbringung von Anzeigemedien an Gehäuseflächen
führen zu erhöhten Leckageraten im Schaltschrank. So kann bei einer Leckagerate von
z. B. 5 m3/h eine dauerhafte Kondensatmenge
von bis zu 80 ml/h anfallen.
Fazit:
Schaltschrank-Kühlgeräte sollten nur bei
geschlossener Tür arbeiten.
●
●
●
●
Schaltschrank allseitig abdichten.
Türendschalter verwenden.
TÜV-geprüfte Geräte verwenden.
Schaltschrank-Innentemperatur nur so niedrig
wie nötig einstellen.
Rückkühlanlagen
Hinweise zur Anwendung einer Rückkühlanlage finden Sie in der Broschüre SystemKlimatisierung, Seiten 102/103.
Rückkühlanlagen kommen überall dort zum Einsatz, wo eine hohe Kältelast gefordert ist, wie
z. B. in der Prozeß- und Maschinenkühlung, in
der Medienkühlung oder bei der Abführung von
Verlustleistung aus Schaltschränken über Luft/
Wasser-Wärmetauscher.
Gerne sind Ihnen unsere Projektingenieure bei
der Auslegung der Rückkühlanlage für Ihren
speziellen Anwendungsbereich behilflich.
Eine Übersicht der hierzu erforderlichen Planungsdaten finden Sie auch im Internet unter
www.rittal.de / www.rittal.de/Klima im Bereich
Systemklimatisierung/Maschinen- und Prozeßkühlung.
Berechnen Sie Ihre erforderliche Kühlleistung.
.
.
QE = QV – k A ∆T
Hinweise zur Wasserqualität
Für einen sicheren Betrieb der Geräte müssen
die VGB-Kühlwasserrichtlinien unbedingt eingehalten werden (VGB-R 455 P).
Kühlwasser darf keine Wassersteinablagerungen oder lockere Ausscheidungen verursachen; es soll also geringe Härte, insbesondere
niedrige Karbonhärte haben. Besonders bei
Rückkühlung im Betrieb soll die Karbonhärte
nicht zu hoch liegen. Andererseits soll das Wasser aber nicht so weich sein, daß es die Werkstoffe angreift. Bei Rückkühlung des Kühlwassers soll der Salzgehalt durch die Verdunstung
großer Wassermengen nicht zu hoch ansteigen,
da mit steigender Konzentration an gelösten
Stoffen die elektrische Leitfähigkeit steigt, das
Wasser damit korrosiver wird. Deshalb ist nicht
nur stets eine entsprechende Menge Frischwasser zuzusetzen, sondern auch ein Teil des angereicherten Wassers herauszunehmen.
9
Gipshaltiges Wasser ist für Kühlzwecke ungeeignet, da es zur Bildung von Kesselstein neigt,
der besonders schwer zu entfernen ist. Kühlwasser soll ferner frei von Eisen und Mangan
sein, da sonst Ablagerungen auftreten, die sich
in den Rohren festsetzen und diese verstopfen.
Organische Stoffe sollen höchstens in geringen
Mengen vorhanden sein, da sonst Schlammabscheidungen und mikrobiologische Belastungen eintreten.
Aufbereitung bzw. Pflege des Wassers in
Rückkühlanlagen
Je nach Art der zu kühlenden Einrichtung werden an das Kühlwasser bestimmte Forderungen
bezüglich seiner Reinheit gestellt. Entsprechend seiner Verunreinigung sowie der Größe
und Bauweise der Rückkühlanlagen kommt
dann ein geeignetes Verfahren zur Aufbereitung
und/oder Pflege des Wassers zur Anwendung.
Die häufigsten Verunreinigungen und gebräuchlichsten Verfahren für deren Beseitigung in der
Industriekühlung sind:
Die wärmetechnisch effektivste Möglichkeit, auf
engstem Raum höchste Kühlleistungen über
einen Wärmetauscher zu erreichen, bieten die
Luft/Wasser-Wärmetauscher.
● Der Einsatz ist möglich auch bei Umgebungstemperaturen bis +70 °C.
● Insbesondere bei verschmutzten
Umgebungsbedingungen eignen sich Luft/
Wasser-Wärmetauscher.
10
Verunreinigung des
Wassers
Verfahren
Filterung von Wasser
über
– Siebfilter
– Kiesfilter
– Patronenfilter
– Anschwemmfilter
Enthärtung des Wassers
durch Ionenaustausch
Mechanische
Verunreinigung
Zu hohe Härte
Mäßiger Gehalt an
mechanischen
Verunreinigungen und
Härtebildnern
Impfung des Wassers mit
Stabilisatoren bzw. Dispergiermitteln
Impfung des Wassers mit
Mäßiger Gehalt an chemiPassivatoren
schen Verunreinigungen
und/oder Inhibitoren
Biologische VerunreiniImpfung des Wassers mit
gungen, SchleimbakteBioziden
rien und Algen
● Ein Wasseranschluß als betriebsinterne Ringleitung oder eine Rückkühlanlage muß vorhanden sein.
● Minimale Wartung, da kein Filterwechsel oder
Berührung mit Umgebungsluft.
● Es sind Dach- und Wandgeräte vorhanden;
auch mit allen wasserführenden Teilen aus
V4A.
● Der Berechnungsgang entspricht dem eines
Schaltschrank-Kühlgerätes.
Im Interesse des auslegungsgerechten Betriebes einer Rückkühleinrichtung, die auf mindestens einer Seite mit Wasser betrieben wird,
sollte die Beschaffenheit des verwendeten
Zusatz- bzw. Systemwassers nicht wesentlich
von der nachfolgenden Aufstellung hygrologischer Daten abweichen:
Hygrologische Daten
Wasserführende Teile des
Wärmetauscherpakets aus CuAl
pH-Wert
Karbonsäure
freie Kohlensäure
7 – 8,5
> 3 < 8° dH
8 – 15 mg/dm3
zugehörige Kohlensäure
aggressive Kohlensäure
Sulfide
Sauerstoff
Chlorid-Ionen
Sulfat-Ionen
Nitrate und Nitrite
CSB
Ammoniak
Eisen
Mangan
8 – 15 mg/dm3
0 mg/dm3
frei
< 10 mg/dm3
< 50 mg/dm3
< 250 mg/dm3
< 10 mg/dm3
< 7 mg/dm3
< 5 mg/dm3
< 0,2 mg/dm3
< 0,2 mg/dm3
Wasserführende Teile des
Wärmetauscherpakets aus
V4A (1.4571)1)
6–9
1 – 12° dH
1 – 100 mg/dm3
frei
0 – 400 mg/dm3
frei
< 10 mg/dm3
< 200 mg/dm3
< 500 mg/dm3
< 100 mg/dm3
< 40 mg/dm3
< 20 mg/dm3
frei
frei
< 2200 µS/cm
< 4000 µS/cm
< 500 mg/dm3
< 200 mg/dm3
< 25 mg/dm3
< 40 mg/dm3
< 3 mg/dm3
Schwebstoffe
> 3 < 15 mg/dm3 Teilstromreinigung empfohlen
> 15 mg/dm3 kontinuierliche Reinigung empfohlen
1) Das völlige Ausbleiben von Korrosion unter den Versuchsbedingungen läßt darauf schließen, daß auch
deutlich stärker salzhaltige Lösungen mit höherem Korrosionspotential (z. B. Meerwasser) noch toleriert
werden können.
Leitfähigkeit
Abdampfrückstand
Kaliumpermanganat-Verbrauch
11
Luft/Luft-Wärmetauscher / Filterlüfter
Berechnen Sie die spezifische Wärmeleistung
des Wärmetauschers.
qw =
.
Q v – (A ∆T k)
∆T
Bei Umgebungstemperaturen, die niedriger sind
als die gewünschte Schaltschrank-Innentemperatur, ist der Einsatz von Luft/Luft-Wärmetauschern sinnvoll, insbesondere auch dann, wenn
sich in der Umgebungsluft Staub, Öl und
aggressive Stoffe befinden, welche auf keinen
Fall in den Schaltschrank eindringen dürfen.
Auswahldiagramm
25
20
15
10
5
0
12
10
8 A
6
4
2
0
30
∆T
40
50
∆T
. = Temperaturdifferenz (K]
QV = Verlustleistung [W]
qw = spezifische Wärmeleistung [W/K]
A = Schaltschrankoberfläche nach
VDE 0660 Teil 500 [m2]
60
70
3000
2000
.
QV
1000
0
10
20
30
40
50
60
70
80
qw
Filterlüfter
Für die Berechnung des Luftvolumenstromes
gilt:
.
.
Qv
V=f
∆T
Einbauhinweise
Die Montage der Filterlüfter am Schaltschrank ist
abhängig von der jeweiligen Bestückungsart im
Schaltschrank.
● Die Anordnung der Filterlüfter und Austrittsfilter am Schaltschrank sollte so gewählt
werden, daß der Lufteintritt unten und der
Luftaustritt oben liegt.
● Die Luftführung im Schaltschrank kann sowohl
saug- als auch druckseitig erfolgen.
12
Filterlüfter / Schaltschrank-Heizungen
Filterlüfter
f = 3,1 m3 K/Wh bei h = (
Leistungskennlinie SK 3325. . . .
f = 3,2 m3 K/Wh bei h = (100 bis 250)
f = 3,3 m3 K/Wh bei h = (250 bis 500)
140
50 Hz
60 Hz
120
f = 3,4 m3 K/Wh bei h = (500 bis 750)
f = 3,5 m3 K/Wh bei h = (750 bis 1000)
100
∆Pst
0 bis 100)
h = Höhe über Meeresniveau [m]
80
60
40
20
0
0
100
.
V
200
300
.
V = Volumenstrom [m3/h]
∆Pst = stat. Druckdifferenz [Pa]
Die erforderliche Heizleistung errechnet sich
aus:
.
QH = A ∆T k
Heizleistungsdiagramm
2
10
8
6
5
4
A 3
5
5 10
7.
15 ∆T
20
30
2
1.5
1
10
15 20
30 40 50 60 80 100 150 200 300
● Die Heizungen sollten nach Möglichkeit unterhalb der zu schützenden Bauteile angebaut
werden, da die erwärmte Luft nach oben
steigt und somit der Heizeffekt dieses Bauteil
indirekt erwärmt.
● In größeren Schaltschränken wird eine gleichmäßige Wärmeverteilung am besten durch
Einbau mehrerer Heizgeräte kleinerer
Leistung erzielt.
● Um eine exakte Lufttemperaturregelung bzw.
Luftfeuchtigkeit im Schaltschrank zu garantieren, sollte der Temperaturregler SK 3110.000
oder der Hygrostat SK 3118.000 verwendet
werden.
500
.
QH
.
OH = Heizleistung [W]
A = Schaltschrankoberfläche nach VDE 0660 Teil 500 [m2]
∆T = Temperaturdifferenz [K]
Basis:
Innenaufstellung, ruhende Luft,
Wärmedurchgangszahl k = 5,5 W/m2 K
Bei Außenaufstellung (bewegte Luft): Heizleistung verdoppeln
13
Abdichtung am Schaltschrank
Der Schaltschrank muß allseits abgedichtet sein
(IP 54). Besonders der Bereich der Kabeleintrittsöffnungen und vor allem der Schrankbodenbereich muß abgedichtet sein.
Die Türdichtung darf außerdem nicht beschädigt sein.
Das den Kühlgeräten beigelegte Dichtmaterial
ist gemäß Montageanleitung anzubringen.
Montage auf/an Schaltschränken
Das Kühlgerät muß ordnungsgemäß montiert
werden.
Das Dachblech des Schaltschrankes darf sich
nicht durch das Gewicht des Kühlgerätes durchbiegen.
Gegebenenfalls sind zusätzliche Profilstreben zu
verwenden. Luftein- und -austritte im Innenkreislauf nicht verbauen.
Auf Durchbiegen der Seitenwand bzw. der
Schaltschranktür achten.
Hinweis:
Für die TopTherm Dachgeräte gibt es mit Montageausbrüchen und Versteifungsstreben vorbereitete TS 8 Dachbleche für alle gängigen
Schrankabmessungen als Zubehör.
Zur Montage nach Aufbau des Gerätes sind mitgelieferte Doppelgewindebolzen in die Kennlochbohrungen des Kunststoffbodens an der
Geräteunterseite mit einem Drehmoment von
maximal 3 Nm einzudrehen.
14
Aufbau der Elektronik-Komponenten
im Schaltschrank
Auf Bauteile/Elektronik-Komponenten achten,
die mit Eigenlüftung ausgestattet sind, wie
Gebläse und Axialventilator, die mit ihrer Luftrichtung gegen den Kaltluftstrom des Kühlgerätes gerichtet sein können, einen Luftkurzschluß
verursachen und damit eine ausreichende
Klimatisierung verhindern. Im schlimmsten Fall
erfährt das Kühlgerät einen Luftkurzschluß und
stopt aufgrund der internen Sicherheitsorgane
seinen Kühlbetrieb.
Hinweis:
Kaltluftstrom nie auf aktive Komponenten richten.
Zubehör:
Luftumlenkung, siehe Broschüre System-Klimatisierung, Seite 173.
15
200 mm
im Schaltschrank
Es muß eine „gleichmäßige“ Luftzirkulation im
Schaltschrank gewährleistet sein. Luftein- und
-austrittsöffnungen im Innenkreislauf dürfen auf
keinen Fall durch Elektroinstallation verbaut
werden. Damit wird eine Luftzirkulation im
Schaltschrank verhindert. Unter solchen Voraussetzungen wird die Kühlleistung des Gerätes
nicht ausreichend genutzt. Ein Abstand von
> 200 mm ist zu gewährleisten.
Wandanbaugeräte niemals direkt hinter die Montageplatte setzen. Aktive Leistungsteile befinden sich auf der Vorderseite der Montageplatten. Das Kühlgerät würde im eigenen
Luftkurzschluß laufen.
Sollte eine Montage des Gerätes nicht anders
möglich sein, sind entsprechende Luftleitbleche
zu verwenden und Luftein- und -austrittsöffnungen in der Montageplatte zu schaffen.
Zubehör:
Luftumlenkung, siehe Broschüre System-Klimatisierung, Seite 173.
16
Mechanische Voraussetzungen / Gezielte Luftführung
im Schaltschrank
Besonders ist bei der Verwendung von Dachaufbaugeräten auf den Luftstrom der Eigengebläse
von Elektronikeinbauten zu achten.
Luftkanalsystem für TopTherm
Dachaufbau-Kühlgeräte und
Mit dem Luftkanalsystem ist es möglich, die
Kaltluft gezielt in alle Bereiche des Schaltschrankes zu führen. Die Gefahr von Luftkurzschlüssen durch eigenbelüftete Einbauten wird
so wirkungsvoll vermieden.
1
Zubehör:
1 Luftkanalsystem für Dachaufbaugeräte,
Hinweis:
● Kaltluftstrom nicht gezielt und direkt auf aktive
Komponenten richten.
● Luftkanalsystem ohne Knicke auf direktem
Weg nach unten führen.
● Kaltluft muß am Kanalende ungehindert ausströmen können.
● Zusätzliche Umlenkungen reduzieren die
Nutzkühlleistung.
● Bei Verwendung des Kanalsystems kann sich,
je nach Anwendung, die Leistung des Kühlgerätes verringern!
● Das Luftkanalsystem sollte nicht verlängert
werden: VORSICHT Vereisungsgefahr!
siehe Broschüre System-Klimatisierung,
Seite 172.
17
Gezielte Luftführung
Verschlußstopfen für TopTherm
Dachaufbau-Kühlgeräte und Luft/
Wasser-Wärmetauscher
Hinweis:
Es muß immer mindestens eine Austrittsöffnung
offen bleiben!
Zum Verschließen nicht benötigter Kaltluftaustritte.
SK 3286.880
für Geräte
SK 3383.xxx
SK 3384.xxx
SK 3385.xxx
SK 3273.xxx
SK 3209.xxx
SK 3210.xxx
SK 3286.780
für Geräte
SK 3382.xxx
SK 3359.xxx
SK 3286.980
für Geräte
SK 3386.xxx
SK 3387.xxx
18
Außenkreislauf
Einsatz von Filtermatten
Bei erhöhter Staubbelastung schlagen wir die
Verwendung von Filtermatten vor, um die Reinigung des Kühlgerätes zu vereinfachen.
Hierbei muß dann regelmäßig, je nach Verschmutzungsgrad, der Filter ausgewechselt
werden.
Bei ölhaltiger Luft ist es sinnvoll Metallfiltermatten zu verwenden, die mit entsprechenden Reinigungsmitteln zu säubern und problemlos wiederzuverwenden sind.
Betrachtung des Außenkreislaufes
von Schaltschrank-Kühlgeräten
Schaltschrank-Kühlgeräte sollen im Außenkreislauf einen Abstand von 200 – 400 mm zu einer
Wand bzw. zueinander haben (Luftein- und -austrittsöffnungen). Um eine Luftzirkulation sicherzustellen, muß mindestens eine Luftaustrittsöffnung freibleiben.
Bei Nichteinhalten des Abstandes sind auch hier
Luftleitbleche zu verwenden.
Der Außenkreislauf erlaubt jede Aufstellmöglichkeit.
Auch bei geringer Raumhöhe und bei angereihten Schränken sind Dachaufbau-Kühlgeräte
durch kompakte Abmessungen und die Art der
Außenluftführung einsetzbar.
Die Luftansaugung erfolgt immer von vorne. Die
Luft tritt an den Seiten und hinten aus. Optional
auch nach oben. D. h. egal welche Aufstellart
gewählt wird – ein Luftaustritt bleibt immer frei.
Aufstellmöglichkeiten
Hierbei gibt es keine Einschränkungen. Lediglich der Ansaug- und Ausblasraum vor dem
Kühlgerät muß frei bleiben.
Wandanbau-Kühlgeräte können sowohl an der
Rückwand, den Seitenwänden oder an der Tür
des Schaltschrankes montiert werden.
19
Funktionsmaßnahmen
A
Kondensatabführung
Durch eine Ablaufrinne in der Verdampferwanne
wird Kondensatwasser, welches sich am Verdampfer bilden kann, (bei hoher Luftfeuchtigkeit, niedrigen Schrankinnentemperaturen),
rechts bzw. nach hinten aus dem Gerät herausgeführt. Dazu ist ein Schlauchstück an einen der
beiden Kondensatstutzen (A oder B) anzuschließen. Der nicht benötigte Ablauf ist entsprechend dicht zu verschließen. Das Kondensat
muß störungsfrei abfließen können. Bei
Kondensatableitung über eine längere
Distanz ist auf eine knickfreie Verlegung des
Schlauches zu achten und der ordnungsgemäße Ablauf zu überprüfen. Geräte mit
Comfortcontroller haben zusätzlich eine Kondensatwarnung.
B
20
Hinweis:
TopTherm-Kühlgeräte gibt es auch optional mit
integrierter elektronischer Kondensatverdunstung, siehe Neuheiten Broschüre 2005,
Seiten 52/53.
Funktionsmaßnahmen
Kondensatablauf
Der Kondensatablauf ist knickfrei und im Gefälle
zu verlegen!
Bei den internen und externen Einheiten handelt es sich um aktive „Direktverdampfer“, die
über einen Schwimmerschalter beim Erreichen
eines bestimmten Kondensatpegels innerhalb
des Verdunsters anfallendes Kondensat aktiv
verdampfen.
Vorteil:
● keine Auffangbehälter
● keine langen Schlauchleitungen
Hinweis:
Für Dach- und Wandgeräte sind sowohl externe
Verdunstereinheiten als auch integrierte Kondensatverdunster einsetzbar.
TopTherm Kühlgeräte gibt es auch optional
mit integrierter elektronischer Kondensatverdunstung, sowie externe Verdunstereinheiten,
siehe Neuheiten Broschüre 2005,
Seiten 52/53.
21
Funktionsmaßnahmen
Kondensatablauf
Bei einer Verlängerung des Kondensatablaufs
darf dessen Querschnitt nicht reduziert werden.
Zubehör:
PVC-Kondensatschlauch
SK 3301.608 (8 x 1,5)
SK 3301.610 (10 x 1,5)
SK 3301.612 (12 x 2)
22
für Gerät:
SK 3302.xxx
für Geräte:
SK 3303.xxx/SK 3361.xxx
für Geräte:
Funktionsmaßnahmen
Einstellung der Schaltschrank-Kühlgeräte Basis- und Komfortregelung
Die Funktionen der beiden Reglervarianten für
die Betriebssicherheit sind umfassend.
Die wichtige Steuerelektronik befindet sich
geschützt und gekühlt im Innenkreislauf des
Kühlgerätes.
Vorteile:
Beide Varianten haben folgende Eigenschaften:
● Drei Spannungsvarianten: 115 V, 230 V,
400/460 V 3~, mehrspannungsfähig ohne
umverdrahten
● Integrierte Anlaufverzögerung und Türendschalterfunktion
● Vereisungsschutzfunktion
● Überwachung aller Motoren
● Phasenüberwachung bei Drehstromgeräten
Basiscontroller
● Visualisierung des Betriebszustandes über
LED-Anzeige:
− Spannung liegt an, Funktion i.O.
− Tür offen
− Übertemperatur
− Hochdruckwächter hat geschaltet
● Schalthysterese: 5 K
● Potentialfreier Störmeldekontakt bei Übertemperatur
● Sollwerteinstellung (Einstellbereich 20-55 °C)
über Potentiometer von außen möglich
Comfortcontroller
Wichtig:
● Die Verlustleistung der installierten ElektronikKomponenten ist die maßgebende Größe für
die Projektierung.
● Elektronikkomponenten nicht direkt anblasen
(Kondensatbildung!)
● Einschränkung der Kondensatbildung durch
Abdichtung des Schrankes (IP 54) und durch
Türendschalterfunktion
● Drei Spannungsvarianten:
115 V, 230 V, 400/460 V 3 ~, mehrspannungsfähig ohne umverdrahten
● Master / Slavefunktion bis zu 10 Geräten, d. h.
das Gerät welches zuerst den Sollwert
erreicht, meldet dies an das „Mastergerät“,
welches alle anderen „Slavegeräte“ ein- bzw.
ausschaltet. Das Gerät bei dem die Türendschalterfunktion ausgelöst wird, meldet dies
an das „Mastergerät“, welches alle „Slavegeräte“ abschaltet.
● Schalthysterese: 2-10 K; voreingestellt auf 5 K
● Visualisierung der aktuellen SchaltschrankInnentemperatur sowie aller Systemmeldungen im Display
● Speicherung aller Systemzustände im Log file
● Optionale Erweiterungskarte
● (SK 3124.200) mit RS 232-, RS 485-, RS 422-,
und SPS-Schnittstelle zur Integration in übergeordnete Fernüberwachungssysteme, z. B.
mit Rittal Computer Multi Control CMC, möglich.
23
Funktionsmaßnahmen
Anwendungsbeispiel: Master-Slave und Türendpositionsschalter
Einsatz von Türpositionsschaltern
Pro Gerät ist ein potentialfreier Türpositionskontakt zu verwenden; es dürfen auf keinen Fall
mehrere Kühlgeräte über einen Türendschalter
betrieben werden.
In Umgebung mit erhöhter elektromagnetischer
Störung sollte man eine geschirmte Leitung verwenden.
Alternativ kann der Türkontakt, z. B. über ein
zusätzliches Relais in der Nähe des Kühlgerätes, geschaltet werden.
Hinweis:
Die Leitungen sind getrennt von den Netzleitungen zu verlegen; auf kurze Leitungswege ist zu
achten.
Master-Slave-Betrieb
7
6
4
In offenen nicht voneinander getrennten Anreihschranksystemen sollten immer Kühlgeräte mit
Comfortregelung verwendet werden. Diese
können über das Buskabel SK 3124.100 in
Master-Slave-Betrieb versetzt werden:
● gleichzeitiges Ein- und Ausschalten der
Klimageräte
● parallele Fehler- und Türendschaltfunktion
● gleichmäßige Temperaturverteilung über alle
Schranksektionen
1
3
5
1 Steuerschränke
2 Wandanbau-Kühlgerät
3 Dachaufbau-Kühlgerät
2
4 Comfortcontroller
5
5 Türendschalter
6 Anschlußklemmen 1 und 2 des Kühlgerätes
7 Master-Slave-Verbund
24
Funktionsmaßnahmen
Anwendungsbeispiel: Master-Slave und Schnittstellenkarte
1 Leitstand
1
2 Testlabor
3 Werkzeugbau
4 Produktionsstraße
2
3
4
Anschlußbeispiel: Master-Slave-Betrieb
CMC
1
RTT
Master
Adr.: 09
2
RTT
Slave
Adr.: 11
St. X2
Adr.: 12
X3
X3 St.
X2
X3
X2
St. X2
3
Adr.: 19
X1
X3
X2
St. X2
X2 X2
Bu. St.
1 Serielle Schnittstelle
2 Serielles Schnittstellenkabel
3 Master Slave BUS Kabel,
Best.-Nr.: SK 3124.100
RTT = Rittal TopTherm Kühlgerät
X1 = Netzanschluß/Türendschalter/Alarme
X2 = Master-Slave-Anschluß SUB-D 9-polig
X3 = Serielle Schnittstelle SUB-D 9-polig
St. = Stecker SUB-D 9-polig
Bu. = Buchse SUB-D 9-polig
RTT
Slave
X1
X1
X1
X2
RTT
Slave
X3
St. X2
X2 X2
Bu. St.
X2
Bu.
Beschreibung:
Die Adresse des Masters ist abhängig von der
Anzahl der angeschlossenen Slave-Geräte
(09 = Master mit 9 Slave-Geräten). Die Adresse
eines Slave-Gerätes beginnt immer mit der 1.
Die 2. Zahl stellt die eigentliche Adressierung
dar. Maximal können 9 Slave-Geräte an einer
Master-Einheit betrieben werden, wobei jedes
Gerät Master sein kann. Maximale Gesamtlänge
aller anzubindenden Geräte 50 m. Es können
1-phasige und 3-phasige Geräte angeschlossen werden.
25
Funktionsmaßnahmen
Anschluß von SchaltschrankKühlgeräten
● Netzanschlußdaten (Spannung und Frequenz)
sind gemäß Typenschild einzuhalten.
● Die Vorsicherung ist gemäß Typenschild einzuhalten.
Mehr Informationen finden Sie in unserer
Montage- und Bedienungsanleitung unter
www.rittal.de.
0102
1
2
3
1
2
3
1 Signal-Datenleitung
2 Steuerleitung
3 Motorleitung
26
Getrennte Verlegung der Starkstromleitung,
Stromversorgungsleitung, Signalleitung und
Datenleitung; auf kurze Leitungswege ist zu
achten. Koppelstrecken sind zu vermeiden.
Monitoring
Schnittstellenkarte
Die neue Schnittstellenkarte (SK 3124.200) ist
eine Erweiterung für TopTherm-Kühlgeräte und
Luft/Wasser-Wärmetauscher mit Comfortregelung. Damit läßt sich z. B. der „Master-Slave“Verbund von bis zu 10 Kühlgeräten überwachen. Die Kontrolle erfolgt über standardisierte
Schnittstellen RS 232 (DB9) bzw. RS 485, eine
SPS-Schnittstelle. RS 422 (RJ 45-Buchse) ist die
Verbindung zum Rittal CMC-TC. Fernüberwachung über TCP-IP, graphische Oberflächen für
Bedienung, Auswertung und Steuerung, Dokumentation, Anbindung an zusätzliche Sensoren
zur Zugangskontrolle, Überwachung ist somit
möglich.
Die Erweiterungskarte ist in 1 HE Kunststoffgehäuse eingebaut. Als Spannungsversorgung
werden 24 V (DC) benötigt. Dies kann vom
CMC-TC über ein Weitbereichsnetzteil oder
extern über einen Kycon-Stecker erfolgen.
Mehr Informationen finden Sie in unserer Montage- und Bedienungsanleitung unter
www.rittal.de.
Warnungen und Alarme der Schnittstellenkarte
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Innentemperatur zu hoch
Vereisung
Hochdruckfühler
Leckage
Verflüssiger-Lüfter-Fehler
Verdampfer-Lüfter-Fehler
Kompressor-Fehler
Fühlerbruch Verflüssiger-Temperatur
Fühlerbruch Umgebungstemperatur
Fühlerbruch Vereisungsfühler
●
●
●
●
Fühlerbruch Kondensatlevel
Fühlerbruch Innentemperatur
Phase fehlt bzw. falsch
EEPROM-Fehler
27
Monitoring
OPC-Anbindung von Kühlgeräten und Rückkühlanlagen
Hinweise zum Anschluß von Kühlgeräten im Master-Slave-Verbund
Es darf nur ein Gerät als Master konfiguriert
werden und die Adresskennung muß mit der
Anzahl der Slave Geräte übereinstimmen.
Alle Slave Geräte müssen unterschiedliche
Adressen haben und die Adressen müssen
aufsteigend ohne Lücken sein.
Bei Änderungen der Konfiguration am Master ist
wie folgt vorzugehen:
1. Evtl. bereits bestehende Verbindungen
zwischen RTT I/O unit und PU abziehen
– Timeout an der PU
2. Bestätigung an der PU
– Einheit ist entfernt
3. Änderungen am Master vornehmen
4. Herstellen der Verbindung von RTT I/O unit
und PU
– Meldung an PU „Unit found“
5. 60 s abwarten, dann bestätigen
– RTT I/O unit wird korrekt mit allen Slaves im
Web angezeigt.
Konfigurationseinstellungen am KühlgeräteMaster über Anzahl der Slaves dürfen nur
vorgenommen werden, wenn an der RTT
I/O unit keine Versorgungsspannung anliegt;
weder von der PU noch extern.
SNMP-OPC-Server
Ob Automatisierungstechnik der Industrie oder
Gebäudeautomation, mit OLE for Process
Control (OPC) „OLE: Object Linking and
Embedding“ erhalten Sie die ideale Schnittstelle
zwischen Ihrer Leitstand-Software und dem
CMC-TC-System. Software auf Anfrage.
www.cmc-tc.com
Hinweis:
Weitere Informationen im Internet:
www.obermeier-software.de
oder per eMail-Anfrage an
info@obermeier-software
28
Allgemeine Hinweise
Fachgerechter Einsatz von Schaltschrank-Kühlgeräten
Auf Rittal Kühlgeräte gewähren wir ein Jahr
Garantie vom Tage der Lieferung an.
Um einen fachgerechten Einsatz von Schaltschrank-Kühlgeräten zu gewährleisten, sind
folgende Punkte zu beachten:
1. Der Aufstellungsort des Kühlgerätes muß so
gewährleistet werden, daß eine gute Be- und
Entlüftung gewährleistet ist. Der Aufstellungsort muß frei von starkem Schmutz und
Feuchtigkeit sein. Es dürfen sich z. B. keine
leitenden Stäube oder korrosiven Medien in
der Atmosphäre befinden.
2. Die auf dem Typenschild angegebenen
Netzanschlußdaten (Anschlußspannung und
-frequenz) müssen eingehalten werden. Bei
400 V, 2~ Kühlgeräten empfehlen wir den
Einsatz von Trafo-Schutzschaltern; bei Geräten in Drehstromausführung Motorschutzschalter.
3. Die vorgeschriebenen elektrischen Schutzeinrichtungen sind dem Gerät vorzuschalten. Dem Gerät darf einspeisungsseitig keine
zusätzliche Temperaturregelung vorgeschaltet werden. Als Leitungsschutz ist die auf
dem Typenschild angegebene Vorsicherung
vorzusehen. Bei der Installation sind die lokal
geltenden Vorschriften zu beachten.
4. Beim Einsatz eines Türkontaktschalters ist in
Umgebungen mit erhöhter elektromagnetischer Störung eine geschirmte Leitung zu
verwenden.
5. Der auf dem Typenschild angegebene Temperaturbereich ist bei Betrieb des Kühlgerätes im Innen- und Außenbereich einzuhalten.
6. Der Schaltschrank muss allseits abgedichtet
sein (IP 54).
7. Die Luftein- und austrittsöffnungen im Innenkreislauf des Kühlgerätes dürfen nicht verbaut werden.
8. Der Kaltlaufstrom darf nicht direkt auf Elektronikkomponenten gerichtet werden, um
Kondensatbildung zu vermeiden.
9. Das Gerät darf nur waagerecht entsprechend der vorgegebenen Einbaulage montiert werden. Die maximal zulässige Abweichung von der Waagerechten ist 2˚.
10. Nach Trennung von der Versorgungsspannung darf der Kältekreislauf des Kühlgerätes innerhalb von 5 Minuten nicht wieder eingeschaltet werden.
11. Kundenseitig dürfen keine Modifikationen am
Kühlgerät vorgenommen werden.
12. Die Verlustleistung der im Schaltschrank
installierten Komponenten darf die spezifische Nutzkühlleistung des Kühlgerätes nicht
überschreiten.
13. Die Montagehinweise in der für das Kühlgerät geltenden Montageanleitung sind vollständig zu beachten.
29
Kühlwasseranschluß und Kondensatablauf
Ein Luft/Wasser-Wärmetauscher besteht aus drei
Hauptteilen: Wärmetauscherpaket, Lüfter und
dem Magnetventil, die durch entsprechende
Rohrleitungen verbunden sind.
2
1
1 Kondensatablauf (flexibel)
2 Kühlwasseranschluß (flexibel)
Hinweis:
Kühlwasseranschluß und Kondensatablauf
finden Sie auch auf den Seiten 20 – 22.
Im Lieferzustand sind an der rechten Seite des
Gerätes Schlauchstutzen für Kühlwasser- und
Kondensatanschluß angebracht. Auf der Rückseite befindet sich eine zweite, mit Blindstopfen
verschlossene Anschlußmöglichkeit für Kühlwasser und Kondensat. Sollten die Anschlüsse
an der Rückseite verwendet werden, so sind
Blindstopfen und Schlauchstutzen herauszudrehen, zu säubern und mit gängigem Dichtmaterial (Teflonband oder Hanf mit Dichtpaste)
neu einzudichten. Anschließend die drei Blindstopfen rechts und die drei Schlauchstutzen hinten am Gerät mit einem definierten Drehmoment
einschrauben:
● 15 Nm für Schlauchstutzen für Vor- und
Rücklauf
● 15 Nm für Blindstopfen für Vor- und Rücklauf
● 2 Nm für Kondensatablauf
● 2 Nm für Blindstopfen für Kondensatablauf
Durch eine Ablaufrinne in der Wärmetauscherwanne wird Kondensatwasser, welches sich am
Wärmetauscher bilden kann (z. B. bei hoher
Luftfeuchtigkeit und niedrigen Schrankinnentemperaturen), rechts bzw. nach hinten aus dem
Gerät herausgeführt. Dazu ist ein Schlauchstück an einen der beiden Kondensatstutzen
anzuschließen (siehe Abb.). Der nicht benötigte
Ablauf ist entsprechend dicht zu verschließen.
Das Kondensat muß immer störungsfrei ablaufen können. Bei Kondensatableitung über eine
längere Distanz ist auf eine „knickfreie“ Verlegung des Schlauches zu achten und der
ordnungsgemäße Ablauf zu überprüfen!
Geräte mit Basis- oder Comfortcontroller haben
zusätzlich eine Kondensatwartung.
30
Aufstellbedingungen
Einheit mit Schaltschränken
2
Rückkühlanlagen können zum Beispiel direkt an
eine Schaltschrankreihe angegliedert werden
und alle Schränke und Gehäuse an einer
Maschine oder Anlage effektiv zentral kühlen.
2
1
Räumlich getrennt
2
1
Auch bei beengten, schwierigen Raumverhältnissen können durch die räumliche Trennung
der Rückkühlanlage von Schaltschränken und
Maschine hohe Wärmelasten abgeführt werden.
In allen Fällen kann neben der Schaltschrankkühlung auch Kühlwasser zur Prozeß- und
Maschinenkühlung oder zur Kühlung von
Flüssigmedien erzeugt werden.
3
3
4
1 Rückkühlanlage
2 Luft/Wasser-Wärmetauscher Dachaufbau
3 Luft/Wasser-Wärmetauscher Wandanbau
4 Weitere Kühloptionen, z. B. Maschinen-
kühlung
31
Aufstellbedingungen
Aufstellungsvoraussetzungen bei
Rückkühlanlagen
● Die Rückkühlanlage nahe bei den Verbrauchern aufstellen, um lange Wege und damit
auftretende Leistungsverluste zu vermeiden.
Leistungsverluste entstehen im wesentlichen
durch:
● Druckabfall im Leitungssystem, hervorgerufen durch Rohr- und Einzelwiderstände wie
Absperrorgane und Rohrbögen.
● Wärmeübergang an nichtisolierten Rohrleitungen aufgrund der vorherrschenden Temperaturdifferenz entlang des Leitungssystems.
● Den Aufstellungsort so auswählen, daß ein
einfacher Zugang zu jeder Zeit möglich ist.
Die erleichtert Wartung und Reparatur.
● Der Ventilator darf nicht im Luftkurzschluß
arbeiten. Bei unzureichender Belüftung des
Raumes, in dem die Rückkühlanlage plaziert
ist, steigt die Temperatur durch die Abwärme.
Dies führt zu einem Leistungsabfall der Rückkühlanlage.
Hygrologische Daten:
Ohne eine Wasserbehandlung werden nur selten zufriedenstellende Verhältnisse hergestellt.
Die kundenseitige Wasserbehandlung muß
gewährleisten, daß auch unter extremen Bedingungen Ablagerungen und Korrosion vermieden werden.
Wichtig:
● Destilliertes bzw. DI-Wasser nur in dafür
spezifizierten Rückkühlanlagen verwenden.
● Überwachen Sie die Wasserqualität regelmäßig!
Wartung:
Vor Wartungsarbeiten ist die Anlage einspeisungsseitig spannungsfrei zu schalten!
● Um eine einwandfreie Funktion der Rückkühlanlage zu gewährleisten müssen die Lamellen des gekühlten Verflüssigers sauber gehalten werden.
● Ölhaltige Umgebungsluft führt in Verbindung
mit Staub zu einer erhöhten Verschmutzung
der Verflüssigerlamellen.
Längerer Stillstand:
Ist ein längerer Stillstand der Anlage vorgesehen, den Mediumkreislauf vollständig entleeren.
Beim Wiederanfahren der Anlage sind die gleichen Kontrollen wie bei der ersten Inbetriebnahme durchzuführen.
Beispiel
2
1
3
3
4
1 Rückkühlanlage
Parallelschaltung von Luft/Wasser-Wärmetauschern mit Kaltwasserversorgung durch eine
Rückkühlanlage. Überströmventile bzw. Bypaßregelungen sind in die Rückkühlanlage bzw. in
das kundenseitige Rohleitungssystem zu integrieren.
Effektiv bei extremen Bedingungen:
Luft/Wasser-Wärmetauscher sind auch bei
besonders extremen Umgebungstemperaturen
von +1 °C bis +70 °C einsetzbar. Auch eine
extreme Schmutzbelastung der Umgebungsluft,
z. B. mit Staub und Öl, hat keinen Einfluß auf die
Funktion. Auf engstem Raum werden hohe
Wärmelasten abgeführt, ohne daß diese direkt
an die Umgebungsluft abgegeben werden. Ein
hoher Wirkungsgrad wird durch die große Oberfläche des Wärmetauscherpaketes erreicht.
2 Luft/Wasser-Wärmetauscher Dachaufbau
3 Luft/Wasser-Wärmetauscher Wandanbau
4 Zusätzlicher Kühlwasserkreislauf zur
Maschinenkühlung
32
Aufstellbedingungen/Zusatzmittel
Beim Aufstellen der Rückkühlanlage ist folgendes zu beachten:
Bei luftgekühlten Rückkühlanlagen müssen
folgende Mindestabstände zur Wand und zur
Decke eingehalten werden:
Decke
Wand
1
Kühlgerät
2
Kühlgerät
1 Wand: Mindestens 1x Verflüssigerhöhe
2 Decke: Mindestens 3x Verflüssigerhöhe
● Der Anschluß eines Zu- und Ablaufkanals ist
nur nach vorheriger Freigabe durch den Hersteller zulässig.
− Leistungsverlust (Luftgekühlte Rückkühlanlage)
● Stellen Sie die Rückkühlanlage nicht in der
Nähe einer Heizung auf.
− Leistungsverlust
● Die Aufstellung der Rückkühlanlage darf nur
auf ebenen, befestigten Flächen erfolgen. Die
maximale Abweichung aus der Senkrechten
beträgt 2°.
● Die Verbraucher über isolierte Rohr- oder
Schlauchverbindungen an der Rückkühlanlage anschließen.
● Steht der Verbraucher höher als die Rückkühlanlage: wasserseitig ein Rückschlagventil im
Vorlauf sowie ein Magnetventil im Rücklauf
installieren.
− Um den Überlauf des Tanks zu vermeiden.
● Bei Rückkühlanlagen für überdachte Außenaufstellung die minimale Außentemperatur
den technischen Daten entnehmen.
● Bei Rückkühlanlagen (für Wasser) bei Minusgraden ein Wasser-Glykolgemisch im vorgegebenen Mischungsverhältnis einfüllen.
● Falls es möglich ist, den Verbraucherkreislauf
abzusperren, muß zum Schutz der Pumpe ein
Bypaß vorgesehen werden.
● Die Zirkulationspumpe darf auf keine Fall
trocken laufen.
− Beschädigung der Pumpe
Zusatzmittel für Rückkühlanlagen
und Luft/Wasser-Wärmetauscher
(Beispielsweise im Outdoorbereich)
Fertig gemischtes Additiv in Mischungsverhältnissen
1:2 für Outdoor- und
1:4 für Standardanwendungen
in 10 l Gebinden erhältlich.
33
Anwendung einer Rückkühlanlage mit Luft/Wasser-Wärmetauscher
Ideal an jedem Aufstellort
Ist die direkte Abgabe der Verlustwärme an die
Umgebungsluft nicht erwünscht oder durch
beengte Raumverhältnisse uneffektiv, dann bietet der Luft/Wasser-Wärmetauscher ideale
Lösungsmöglichkeiten. Insbesondere durch die
räumliche Trennung des Tauschers von der
Rückkühltechnik sind sehr effektive Lösungen
der Kühlung von Einzelschränken oder Schaltschrankreihen möglich.
2
2
4
1
2
4
2
4
4
3
1 Rückkühlanlage
2 Luft/Wasser-Wärmetauscher
3 Ecksicherheitsventil (Bypaßfunktion bei
geschlossenem Magnetventil der Luft/Wasser-Wärmetauscher (SK 3301.900/.910/.920)
4 Abgleichventil zur Volumenstromregulierung
für Luft/Wasser-Wärmetauscher
(SK 3301.930/.940)
34
Filterlüfter
Schutzart IP 54
Rittal Filterlüfter und Austrittsfilter
SK 3321.xxx - SK 3327.xxx
haben folgende Vorteile
● Serienmäßig umlaufend geschäumte Dichtung
zum Erreichen der Schutzart IP 54
● Zusätzliche Befestigungsrasten zur schnellen
Montage ohne Schrauben für sicheren Halt
am Schrank
● Eine neue Entriegelungstechnik zum
Abnehmen des Lamellengitters
Einfachste Montage ohne Schrauben
35
Filterlüfter
Schutzart IP 54
Lamellengitter-Arretierungssystem/
Demontage des Lamellengitters
● Neues Lamellengitter-Arretierungssystem;
Kann nur mit Werkzeug geöffnet werden
36
1
4
2
5
3
6
Filterlüfter
Schutzart IP 54
Austrittsfilter
Luftrichtung „in den Schrank hinein blasend“.
Standardmäßige Anordnung von Lüfter und Austrittsfilter. In diesem Falle wird ein min. Überdruck im Schrank erzeugt. Die angesaugte Luft
wird komplett über die Filtermatte geführt.
Filterlüfter
Zubehör:
Digitale Temperaturanzeige/
-regler: SK 3114.100/.115/.024
Thermostat: SK 3110.000
Hygrostat: SK 3118.000
37
Filterlüfter
Schutzart IP 54
Filterlüfter
Luftrichtung „aus dem Schrank heraus saugend“. Anordnung nach Änderung der Luftförderrichtung des Filterlüftermotors. In diesem Fall
kann durch Undichtigkeiten am Schrank ungefilterte „Falschluft“ angesaugt werden.
Austrittsfilter
Zubehör:
Strahlwasserhaube:
SK 3321.800...
SK 3326.800
38
Drehzahlregler:
SK 3120.000
SK 3120.115
Filterlüfter
Schutzart IP 55
Demontage des Lamellengitters und Vorgehensweise zum Erreichen von IP 55 bei den Typen
SK 3323. ... bis SK 3327. ...
IP 55 mit Standardmatte A
plus zusätzlicher Feinfiltermatte (B)
Gilt nicht für SK 3321.... und SK 3322....
2.
1.
39
Filterlüfter
Änderung der Luftförderrichtung
Luftrichtung im Lieferzustand/Standard
40
Luftrichtung nach Drehen des Lüftermotors
Das Temperieren von Gehäusen und Schaltschränken
Um eine Kondenswasserbildung in Schaltschränken zu vermeiden und um eine Mindestbetriebstemperatur konstant zu halten (z. B. bei
Abschaltung der Anlage über Nacht), werden
Schaltschrank-Heizungen eingesetzt. Sie erreichen Heizleistungen von 10 bis 1000 Watt.
Moderne Schaltschrank-Heizungen sind mit
PTC-Elementen ausgestattet. Diese besitzen
aufgrund Ihrer Kennlinie ein selbstregelndes
Verhalten.
Montagemöglichkeit bei den SchaltschrankHeizungen
Montageversionen:
1 Direktes Verschrauben auf der Montage-
platte (Verschraubung erfolgt von hinten
durch die Montageplatte)
2 Direktes Aufschnappen auf C-Profilschiene
Dadurch ist eine einfachere und schnellere Montage möglich.
Es ist trotzdem anzuraten zur Regelung, allein
schon aus energetischen und umwelttechnischen Aspekten ein Thermostat oder Hygrostat
einzusetzen bzw. je nach Anwendung sogar
beide zusammen. Im letzteren Fall steuern beide
Regler über einen Schütz die Heizung an.
1
2
41
Elektrischer Anschluß / Montage
Elektrischer Anschluß
Durch die besondere Charakteristik des PTCHeizelementes beträgt der Einschaltstrom
ca. 1,8 A etwa 0,5 sec lang. Eine träge Vorsicherung (gL) ist daher unbedingt nötig.
Montage
Die Befestigung des Gerätes erfolgt senkrecht,
d. h. mit dem Anschlußkabel nach unten. Das
Anschlußkabel ist fest anzuschließen. Zur Bildung der erforderlichen Konvektion sind mindestens 50 mm Abstand zu Bauteilen oberhalb
bzw. unterhalb des Gerätes erforderlich.
Gemäß IEC 6100-4-5 ist eine kundenseitige
Absicherung bei Impulsbelastungen über
1000 V erforderlich. Die Oberflächentemperatur
des Aluminiumprofiles wird automatisch geregelt. Zur Regelung der Raumtemperatur ist
ein separater Thermostat (SK 3110.000) anzuschließen. Zur Regelung der Luftfeuchtigkeit im
Schrank kann ein Hygrostat (SK 3118.000) vorgeschaltet werden.
Thermischer Sicherheitsabstand zu benachbarten Bauteilen mindestens 35 mm. Bei Einhaltung dieser Abstände werden 65 °C Umgebungstemperatur nicht überschritten.
min. 50 mm
min. 50 mm
Sicherheitsabstände
42
min. 35 mm
Einbaulage
43
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Unser Service – Ihre Sicherheit
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Telefon: +49(0)2772 505-0 Telefax: +49(0)2772 505-2319 eMail: [email protected] www.rittal.de
Umschalten auf Perfektion
R

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