Schaltschränke: Optimales Klima in industriellen Anwendungen

02.10.2019Autor / Redakteur: Philip Lazic * / Kristin Rinortner

Die Klimatisierung von Schaltschränken erfolgt oft individuell mit Einzelkomponenten. Wie ein komplettes Zubehörpaket die Installation vereinfacht und die Elektronikkomponenten zuverlässig schützt, lesen Sie in diesem Beitrag.

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Schaltschrank-Klimatisierung: Filterlüfter bieten die einfachste Möglichkeit zur Klimatisierung von Schaltschränken, Gehäusen und Schalttafeln. Dafür hat Finder die Serie 7F entwickelt. Bei Verschmutzung lassen sich die Filtermatten bei allen Filterlüftern und Austrittsfiltern mit nur wenigen Handgriffen einfach austauschen. Optional sind sowohl die 7F-Geräte als auch die Austrittsfilter in einer EMV-Ausführung erhältlich.
(Bild: Finder)

Das Programm für Schaltschrankkomponenten von Finder besteht aus drei Einzelserien, die ein optimales Klima in Schaltschränken für industrielle Anwendungen aller Art gewährleisten – von Aufzügen über Klimaanlagen sowie Papier- und Druckmaschinen bis hin zu automatischen Lagersystemen und Industrierobotern.

Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von industriellen Schaltschränken sind oft individuell, aber immer hoch – unabhängig von der jeweiligen Anwendung. Gerade die Umgebungsbedingungen sind oftmals problematisch. Dies war ausschlaggebend, dass die Zubehörreihen 7T, 7F und 7H entwickelt und auf den Markt gebracht wurden. Sie eignen sich laut Hersteller nahezu für jeden Einsatz in industriellen Elektronikgehäusen.

Die Serie 7T besteht aus Thermostaten und Hygrostaten für eine genaue und zuverlässige Temperaturüberwachung im Schaltschrank. Unter schwierigen Bedingungen kann das Klima im Inneren des Schranks schnell außer Kontrolle geraten und Schaden an der Elektronik verursachen. Im Freien herrschen dagegen unter Umständen extrem niedrige Temperaturen, was die Bildung von Kondensaten zur Folge hat, oder extrem hohe Temperaturen, die eine Überhitzung begünstigen.

Die Thermo- und Hygrostate der Serie verhindern zuverlässig beide Szenarien und sorgen so für eine Langlebigkeit der Schaltschrankkomponenten. Sie messen die relative Luftfeuchtigkeit im Schrank und schalten bedarfsbezogen Schaltschrankheizungen oder Lüfter ein, um Kondensation bzw. Überhitzung entgegenzuwirken.

Multifunktionelles Thermostat mit Hygrostat

Auf der SPS präsentierte das Unternehmen ein kompaktes Multifunktions-Thermo-/Hygrostat des Typs 7T.51. Mit einer Breite von 17,5 mm lässt sich das Gerät auf einer 35 mm DIN-Tragschiene montieren. Es arbeitet mit einer Betriebsspannung von 110 bis 240 V AC/DC und besitzt einen Schließerkontakt, der bis zu 10 A schalten kann. Die Schaltpunkte für Temperatur und relative Luftfeuchte können getrennt voneinander mit Potentiometern eingestellt werden – bei Temperaturen von 10 bis 60°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 bis 90 %. Die Hysterese beträgt bei der Temperatur 3 K, bei der relativen Luftfeuchtigkeit 5%.

Damit sind mit dem Gerät insgesamt vier verschiedene Funktionen realisierbar. Eine LED-Anzeige gibt Auskunft über den jeweiligen aktuellen Status. Zusammen mit einer Schaltschrankheizung, beispielsweise aus der Serie 7H und/oder Filterlüftern der Serie 7F, wird die Kondensation im Schaltschrank wirkungsvoll verhindert.

Filterlüfter beugen Erhitzung durch Abwärme vor

Die Überhitzung in Schaltschränken resultiert jedoch nicht ausschließlich aus der Umgebungstemperatur, sondern auch aus Verlustleistung, die elektrotechnische und elektronische Komponenten erzeugen. Sind sie zudem in einem geschlossenen Gehäuse installiert, ist je nach Art und Anzahl der Komponenten, der Größe des Gehäuses und der Innentemperatur des Schaltschrankes eine Klimatisierung unbedingt erforderlich.

Die einfachste Methode zur Entwärmung sind Filterlüfter: Sie werden in eine Öffnung des Gehäuses eingebaut und sorgen für den Austausch der warmen Luft im Inneren des Schaltschranks durch die kühlere Außenluft. Dies funktioniert jedoch nur bei entsprechend niedrigen Umgebungstemperaturen.

Für das Heizen im Gehäuseinneren gibt es die Heizgeräteserie 7H. Der neue Typ 7H.51 ist mit zwei Heizleistungen erhältlich und kann somit auch in größeren Schaltschränken genutzt werden. Dank der sicheren Temperaturbegrenzung ist eine Überhitzung ausgeschlossen. Außerdem sind die Heizgeräte berührungssicher und hinterlassen keine Verbrennungen auf der menschlichen Haut.
(Bild: Finder)

Die Filterlüfter der Serie 7F wurden speziell für derartige Anwendungen entwickelt. Sie sind in fünf Baugrößen erhältlich und haben je nach Typ eine freiblasende Luftleistung von 24 bis zu 630 m³/h. Sie sind in Varianten für 24 V DC, 120 V AC und 230 V AC erhältlich. Beim Einsatz einer Filtermatte reduziert sich die Luftleistung auf 14 bis zu 470 m³/h. Passend zu den Lüftern sind entsprechende Austrittsfilter lieferbar, die für den ungestörten Austausch mit der Umgebungsluft zwingend notwendig sind.

Die Geräte der Serie 7F zeichnen sich laut Hersteller durch eine geringe Einbautiefe aus, arbeiten besonders leise und können somit auch für geräuschsensible Anwendungen eingesetzt werden. Bei allen Filterlüftern und Austrittsfiltern lassen sich die Filtermatten im Falle einer Verschmutzung mit wenigen Handgriffen einfach austauschen. Optional sind sowohl die 7F-Geräte als auch die Austrittsfilter in einer EMV-Ausführung erhältlich.

Heizgeräte für Schaltschränke mit Heizleistungen bis 400 W

Die Thermostate und Hygrostate der Serie 7T sorgen für eine genaue Temperaturüberwachung im Schaltschrank. Sie verhindern Kondensation und Überhitzung zuverlässig (Heizungsthermostat links und Lüftungsthermostat rechts im Bild).
(Bild: Finder)

Die Heizgeräteserie 7H hat der Hersteller jüngst um den Typ 7H.51 erweitert: Das aktuelle Heizgerät ist in zwei Varianten mit Heizleistungen von 250 bzw. 400 W erhältlich und eignet sich damit auch für den Einsatz in größeren Schaltschränken.

Eine sichere Temperaturbegrenzung der Heizung wird durch einen PTC-Heizwiderstand gewährleistet, eine Überhitzung ist damit zuverlässig ausgeschlossen. Darüber hinaus verteilt das integrierte Gebläse mit einer Luftleistung von 30 m³/h die warme Luft innerhalb des Gehäuses, so dass alle Bereiche gleichermaßen vor Kondensation geschützt sind.

Mit seinen schmalen Maßen ist das Gerät ebenso wie der Multifunktions-Thermo-/Hygrostat 7T.51 für die Montage auf 35-mm-Tragschienen vorgesehen, der elektrische Anschluss an die Versorgungsspannung von 230 V erfolgt über schraubenlose Klemmen. Das verkürzt die Montagezeit enorm. Die Heizgeräte sind berührungssicher ausgeführt und können damit keine Verbrennungen auf der menschlichen Haut hinterlassen. Idealerweise erfolgt die Ansteuerung des Heizgeräts mit einem Thermostat aus der Serie 7T.

Fazit: Mit dem Zubehörprogramm für die Schaltschrankklimatisierung hat Finder ein Gesamtpaket auf den Markt gebracht, das sowohl den Ablauf von industriellen Prozessen sichert als auch die Elektronikkomponenten zuverlässig schützt. Durch die Kompatibilität der Einzelkomponenten (Ventilatoren, Heiz- und Messgeräte) mit mehr als zwei Dutzend Arten von Maschinen und Anlagen, darunter Waschanlagen, Fahrtreppen oder Straßenbeleuchtungen, bietet der Hersteller ein nahezu universelles System für unterschiedliche Industriesektoren.