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Ausgewählte Ausgabe: 05-2016 Ansicht: Modernes Layout
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Thermal Design Integration

Mit „Thermal Design Integration“ zeigen Eplan, Phoenix Contact und Rittal neue Möglichkeiten zur normenkonformen Planung energieeffizient klimatisierter Schaltschränke. Mit diesem durchgängig virtuellen Engineering können Unternehmen Fehlplanungen bei der Klimatisierung sowie unnötige Ausfallzeiten und Serviceeinsätze vermeiden. Die Kosten sinken – die Prozessqualität steigt.


KAP-Rittal Bild Lüftungspfeile am 3302.PNG

Bild 1
„Eplan Data Portal“-Modelle mit verschiedenen Klimatisierungskomponenten von Rittal mit Lüftungspfeilen.
Links: Das Klimagerät SK 3302.100 zieht im oberen Bereich warme Luft an und lässt kalte Luft nach unten gerichtet aus. Mitte: Der Filterlüfter zieht Umgebungsluft an und verteilt sie rotationssymetrisch um seine Einbauposition; darüber der Austrittsfilter, aus dem erwärmte Luft aus dem Schaltschrank austritt. Rechts: Eine Schaltschrankheizung zieht unten kühle Luft an und lässt sie nach oben wieder erwärmt aus.

Im Rahmen der Initiative „Smart Engineering und Production 4.0“ greifen die Unternehmen die Ergebnisse der Innovationsallianz Green Carbody Technologies auf, um durch „Thermal Design Integration“ das Verbesserungspotential bei Schaltanlagen in punkto Entwärmung und störungsfreiem Betrieb zu steigern. Die Forschungsergebnisse und die aktuellen Entwicklungen bei erweiterten Produktdaten und Smart Engineering nutzen die Unternehmen, um die Anwender bereits in Planung und Auslegung aktiv zu unterstützen.
Zur Analyse des Technikstandes im Feld hat Rittal während des Verbundprojektes Green Carbody Technologies an 400 Schaltschränken in unterschiedlichen Branchen Analysen und Untersuchungen durchgeführt. Dabei lag der Fokus auf der bestimmungsgemäßen Integration der Schaltschrank-Klimatisierung sowie Anordnung der in Schaltschränken verbauten Geräten. Aus der Analyse der erhobenen Informationen ergeben sich zahlreiche Verbesserungspotentiale. So wiesen beispielsweise 19 % aller geprüften Schaltschränke mit Kompressor-Kühlgeräten einen Lüftungskurzschluss auf, sodass ein Teil der Kühlleistung nicht nutzbar war. Bei zwei Drittel der Schränke waren die zu kühlenden Komponenten nicht im Luftstrom zwischen Aus- und Einlass des Kühlgeräts gruppiert. Nur fünf Prozent der untersuchten Schränke waren mit Zubehör zur Luftführung ausgestattet. Um die Zuverlässigkeit der Anlagen sicherzustellen, greifen die Planer – so eine weitere Erkenntnis aus der Untersuchung – einfach zum nächstgrößeren Klimagerät, das dann häufig im Stand-by-Modus arbeitet – dabei hatten 50 % der Geräte eine Auslastung von 20 % oder weniger. Fazit: Diese Art der Klimatisierung ist weder kosten- noch energieeffizient!

Planung so einfach wie möglich

Meist beginnt eine detaillierte Auslegung der Klimatisierung erst zum Ende der Anlagenplanung, nämlich dann, wenn die Verlustleistung aller Komponenten bekannt ist und der Planer nach der Verlustleistungsbetrachtung gemäß EN 61439 feststellt, dass eine aktive Kühlung installiert werden muss. Die Auslegung der erforderlichen Klimatisierungsmaßnahme und die Auswahl der geeigneten Kimatisierungskomponenten erfolgt dabei mit der Software „Rittal Therm“. Diese Informationen werden an „Eplan Pro Panel“, eine softwarebasierte Engineering-Lösung, übergeben, wo der Planer dann die entsprechenden Klimatisierungskomponenten in 3D im Schaltschrank virtuell platziert.
Um die Möglichkeiten der dreidimensionalen Aufbauplanung von Schaltschränken weiter zu optimieren, wurden im Gemeinschaftsprojekt mit Rittal, Eplan und Phoenix Conact jetzt neue zusätzliche Funktionen für Eplan Pro Panel entwickelt. Wesentliches Ziel von Rittal war hierbei, dem Schaltanlagenplaner Funktionsweise, Leistungsgrenzen und Integrationsmöglichkeiten der einzelnen Klimatisierungsvarianten so zu vermitteln, dass er intuitiv und so einfach wie möglich, eine effektive Lösung erstellen kann, ohne ausgewiesener Klimaexperte zu sein oder sich aufwendiger CFD-Simulationen oder Berechnungsmodelle bedienen zu müssen.

Luftführung und Verlustleistungsdichten jetzt sichtbar

Für den Anlagenplaner sind Informationen insbesondere über die Position von Luftein- und Auslass der Klimatisierungskomponenten wichtig. Diese sind zukünftig für alle relevanten Rittal-Klimatisierungskomponenten im Eplan Data Portal entsprechend in den Stammdaten hinterlegt (Bild 1).
Um eine sinnvolle Position für die Klimatisierungskomponenten am Gehäuse auszuwählen, ist es zudem wichtig, dass Planer leicht erkennen können, an welchen Positionen im Aufbau sich besonders zu kühlende Komponenten befinden, die gegebenenfalls einen Hot Spot ausbilden könnten. Hierfür steht in Eplan Pro Panel ab der Version 2.6 eine neue Funktion zur Verfügung, die verbaute Komponenten gemäß ihrer Verlustleistungsdichte „einfärbt“. Damit dies funktionieren kann, müssen die Verlustleistungswerte in den Artikelinformationen der verbauten Produkte im Eplan Data Protal hinterlegt sein. Phoenix Contact stellt als erster Hersteller die zusätzlich benötigten Verlustleistungswerte von Komponenten zukünftig im Eplan Data Portal bereit, so dass diese in der Planung von Schaltanlagen mit den neuen „Thermal Design Integration“-Funktionen in Eplan Pro Panel genutzt werden können.

Seite des Artikels
Autoren

Dipl. Ing. (FH)  Thorsten Heimberg

FAP Forschung, Approbationen und Patente,
Rittal

Dipl. Ing.  Lars  Martin

Abteilungsleiter
FAP Forschung, Approbationen und Patente,
Rittal

 Melanie Meuser

Produktmanagement Climatisation, Rittal

Kontakt:
 
Rittal GmbH & Co. KG
Auf dem Stützelberg
35745 Herborn
Tel.: 0 27 72/505-0
Fax: 0 27 72/505-23 19
E-Mail: info@rittal.de
www.rittal.de

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