Wärmemanagement Filterlüfter 4.0 eine Rechnung, die aufgeht Autor / Redakteur: David Steidel* / Monika Zwettler

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1 Wärmemanagement Filterlüfter 4.0 eine Rechnung, die aufgeht Autor / Redakteur: David Steidel* / Monika Zwettler Kostengünstig klimatisieren: Filterlüfter sind energieeffizient und haben eine hohe Luftleistung. (Bild: Pfannenberg) Energieeffizient, unerreicht in seiner Luftleistung und mit längeren Standzeiten ist der Filterlüfter eine kostengünstige Klimatisierungslösung. Eines der großen Ziele in der Industrie ist es, die Kosten zu senken das gilt auch für Schaltanlagen. Aus diesem Grund wird die Packungsdichte immer höher, wodurch auch die elektrische Verlustleistung in den Gehäusen steigt. Weil die Ausfallwahrscheinlichkeit der elektronischer Bauteile mit der Betriebstemperatur exponentiell steigt, ist thermische Überbeanspruchung die häufigste Ausfallursache elektronischer Systeme. Negative äußere Einflüsse wie Staub, Öl und Feuchtigkeit zwingen Konstrukteure aber, die Steuerungen in luftdichten Gehäusen unterzubringen und diese nach IP54 oder IP55 auszulegen. Daher kommt der richtigen Klimatisierung von Schaltanlagen eine zunehmend wichtige Bedeutung zu. Filterlüfter - eine kostengünstige Lösung Eine kostengünstige Lösung ist der Einsatz von Filterlüftern von Pfannenberg. Sie können, je nach Größe, Anordnung und Umgebungsbedingungen, bis etwa 8000 W Verlustleistung aus dem Gehäuse abführen und kommen überall dort zur Anwendung, wo die Umgebungstemperatur kleiner als die Solltemperatur der Schaltanlage ist. Als Faustformel gilt: Der Unterschied sollte mindestens 10K betragen. Filterlüfter bestehen im Wesentlichen aus einem Ventilator und einem Filtermedium. Beides ist in einem geschlossenen Rahmen verbaut, der auch der Befestigung am Schaltschrank dient. Filterlüfter erzeugen im Schaltschrank einen Überdruck mit Seite 1 / 7

2 kühler, gefilterter Außenluft. Nachdem diese die Wärme im Gehäuse aufgenommen hat, entweicht sie durch eine Austrittsöffnung. Diese Öffnung wird ebenfalls mit einem Filtermedium, dem sogenannten Austrittsfilter, versehen. Filtermedien beeinflussen die Luftleistung Filtermedien sind notwendig, damit keine Staubpartikel in den Schaltschrank gelangen. Um eine Beeinträchtigung des Luftstromes zu vermeiden, müssen diese regelmäßig getauscht werden. Üblicherweise kommen Vliesfilter zum Einsatz. Soll das Gehäuse IP55 einhalten, verwenden manche Hersteller einen zweiten Vliesfilter. Dies geht jedoch zu Lasten des Luftdurchsatzes, was bei der Dimensionierung berücksichtigt werden muss. Pfannenberg verwendet für IP55-Anwendungen eine patentierte Faltenfiltermatte, die etwa die gleiche Luftleistung wie ein Vliesfilter erreicht. Außerdem erhöhen sich durch den Einsatz eines Faltenfilters die Wartungsintervalle bis auf das 3-fache, da das fächerförmige Filtermedium durch die größere Oberfläche wesentlich mehr Partikel absorbieren kann. Einfache Montage und Wartung in Sekunden Da Filtermedien regelmäßig gewechselt werden müssen, sollte der Austausch schnell und unkompliziert sein. Dafür hat Pfannenberg hat einen sehr robusten und einfach bedienbaren Klappmechanismus in die Filterlüfter der 4. Generation implementiert. Auch der Filterlüfter selbst sollte möglichst schnell zu montieren sein Dafür sind die Filterlüfter mit einem Vier-Ecken-Schnappmechanismus ausgestattet und können werkzeuglos in den entsprechenden Gehäuseausschnitt eingesetzt werden. Die unverlierbare, großzügig dimensionierte Dichtung sorgt für einen luftdichten Anschluss an das Schaltschrankgehäuse. Filterlüfter für EMV-Anwendungen Ebenso einfach ist die Montage der Filterlüfter mit EMV-Schutz. Das Entfernen von Lackschichten und Aufbringen von leitfähigem Dichtmaterial am Schaltschrank ist bei Verwendung von Pfannenberg EMV-Filterlüftern nicht notwendig. Stattdessen verwendet Pfannenberg einen Metall-Käfig mit Kontaktfedern. Diese Konstruktion ist zudem besonders umweltfreundlich, weil die Materialen bei Entsorgung ohne Aufwand getrennt werden können. Thermostate erhöhen die Energieeffizienz Bei der Anordnung der Filterlüfter im Gehäuse ist darauf zu achten, dass das gesamte Gehäuse von Luft durchströmt wird. Dazu werden Filterlüfter und Austrittsfilter diagonal versetzt im Gehäuse angeordnet. Meist werden Filterlüfter blasend eingesetzt, sodass der im Gehäuse entstehende Überdruck durch den Austrittsfilter und eventuell bestehende Undichtigkeiten im Gehäuse entweicht. Dies hat den Seite 2 / 7

3 Vorteil, dass im Schaltschrank nur gefilterte, saubere Luft zirkuliert. Anders bei saugender Anordnung: Wenn der Filterlüfter warme Luft aus dem Gehäuse saugt, wird möglicherweise ungefilterte Luft durch Undichtigkeiten eingesogen. Die saugende Anordnung hat jedoch auch Vorteile: Durch einen, am inneren Gehäuse eines Pfannenberg-Filterlüfters befestigten Thermostat, kann die Temperatur der Abluft erfasst und der Filterlüfter, entsprechend Kühlbedarf, an- und abgeschaltet werden. Dies hat positive Auswirkungen auf die Energieeffizienz der Klimatisierung. Auch eine Kombination der oben beschriebenen Methoden ist möglich. Mit je einem blasenden und einem saugendem Filterlüfter werden eine sehr gute Kühlleistung und ein sehr gutes Strömungsverhältnis innerhalb des Gehäuses erreicht. Da nicht immer Luft an den Seiten des Gehäuses zu- bzw. abgeführt werden kann, werden Filterlüfter bzw. Austrittsfilter auch in die Schaltschranktür eingebaut oder Dachfilterlüfter eingesetzt. Luftleistung in Kombination mit Austrittsfilter Obwohl Filterlüfter verschiedener Hersteller durchaus identische Baugrößen aufweisen, ist die Luftleistung der Geräte sehr unterschiedlich. Die Angabe der Luftleistung befindet sich im Katalog, im Internet oder auf dem technischen Datenblatt. Aber Vorsicht: Häufig wird die Luftleistung freiblasend recht plakativ mit hohen Leistungen beworben. Ausschlaggebend ist jedoch die Luftleistung in Kombination mit Austrittsfilter, denn diese Angabe entspricht (in den meisten Fällen) den tatsächlichen Betriebsbedingungen. Pfannenberg hat in seinen Katalogen zusätzlich Kennlinien abgebildet, die u.a. Auskunft über die abführbare Verlustleistung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur geben. Filterlüfter als Designelement Filterlüfter sind Mittel zum Zweck, sie sollen möglichst langlebig, wartungsarm und unauffällig sein. Pfannenberg hat daher besonderen Wert auf ein konturflaches Design gelegt - für eine perfekte Integration in das Maschinendesign ohne Farb- Irritationen. Zudem verhindert die flache Kontur Verletzungen des Bedienpersonals. Pfannenberg produziert die Filterlüfter 4.0 standardmäßig in RAL7035, auf Nachfrage jedoch auch in jeder anderen RAL-Farbe, um Design-Wünschen von Anlagenbauern entgegenzukommen. Die Filterlüfter können problemlos in bereits vorhandene Applikationen integriert werden, denn die gängigen Gehäuseausschnitte entsprechen dem Pfannenberg-Standard. Berechnungssoftware PSS hilft bei der Dimensionierung Um die geeignete Filterlüfter-Lösung entsprechend den Umgebungsbedingungen und der abzuführenden Verlustleistung auszuwählen, bietet Pfannenberg eine sehr einfach bedienbare Berechnungssoftware an. Die Pfannenberg Sizing Software (PSS) kann bei Pfannenberg angefordert oder online benutzt werden. Seite 3 / 7

4 Sollten für die spezifische Anwendung Filterlüfter nicht geeignet sein, können aus dem umfangreichen Pfannenberg Sortiment andere Klimatisierungslösungen ausgewählt werden: Luft-/Luft-Wärmetauscher, Kühlgeräte und Wasserkühlung mit Luft-/Wasser-Wärmetauschern in Kombination mit Rückkühlgeräten. (mz) * *David Steidel arbeitet als Vetriebsleiter Deutschland bei Pfannenberg Copyright Vogel Business Media Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter Dieses PDF wurde Ihnen bereitgestellt von Seite 4 / 7

5 Da Filtermedien regelmäßig gewechselt werden müssen, sollte der Austausch schnell und unkompliziert sein dafür sorgt ein Klappmechanismus. Einfache Montage und Wartung in Sekunden durch den integrierten Klappmechanismus. Seite 5 / 7

6 Für IP55-Anwendungen kommt eine patentierte Faltenfiltermatte zum Einsatz. Die EMV-Filterlüfter bestehen auch einem Metall-Käfig mit Kontaktfedern. Seite 6 / 7

7 Durch ein Thermostat kann die Temperatur der Abluft erfasst und der Filterlüfter, entsprechend Kühlbedarf, an- und abgeschaltet werden. Um die geeignete Filterlüfter-Lösung entsprechend den Umgebungsbedingungen und der abzuführenden Verlustleistung auszuwählen, bietet Pfannenberg eine Berechnungssoftware. Seite 7 / 7