Nanobeschichtetes Metall erhöht die Betriebssicherheit von Schaltschränken

Kühlen in Extremfällen

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Eine Herausforderung für die Kühlung von Schaltschränken kann belastete Umgebungsluft sein. Neben dem Rückgang der Kühlleistung durch erhöhte Staubbelastung wird gelegentlich vergessen, dass auch Gefährdungen durch Staubexplosionen entstehen können. Abhilfe schaffen hier nanobeschichtete sowie explosionsgeschützte Kühlgeräte.

Bei erhöhter Staubbelastung und in ölhaltiger Umgebungsluft wurden Kühlgeräte bisher ausschließlich durch Filtereinrichtungen geschützt. Problematisch dabei ist jedoch, dass Ablagerungen im Bereich des Verflüssigers zu einer schleichenden bis rasanten Reduzierung der Nutzkühlleistung führen. Damit einher gehen eine schlechtere Energiebilanz und ein Rückgang der Kühlleistung. Erfolgt keine frühzeitige Wartung – das heißt Reinigung oder Auswechslung des entsprechenden Filters – kann dies zu nicht mehr ausreichender Kühlung der Elektronik im Schaltschrank und daraus resultierenden Ausfällen im Fertigungsprozess führen.

Durch Nutzung moderner Technik gibt es heute einen besseren Weg: Zur Reduzierung der Service- und Wartungsintervalle bei Kühlgeräten, die in derartigen Umgebungen eingesetzt werden, wird die Verwendung von Kühlgeräten mit schmutzabweisender Beschichtung des Verflüssigers empfohlen. Von Vorteil ist hier eine Nano-Beschichtung. Diese haben die Top-Therm-Plus-Kühlgeräte von Rittal serienmäßig. Sie nutzen eine Art Lotuseffekt: Auf der blau schimmernden, glasartig glatten und harten Oberfläche können sich Schmutzpartikel nicht leicht festsetzen. Da bei entsprechenden Geräten die Lamellen sauber bleiben, kann in bestimmten Umgebungen auf Filter gänzlich verzichtet werden. Manche Betriebsleiter schreiben daher sogar derart beschichtete Geräte verbindlich vor. Schließlich lassen sich durch eingespartes Filtermaterial, entfallende Wartungszeiten und einen gleichbleibend hohen kältetechnischen Wirkungsgrad die Betriebskosten senken und die Sicherheit der gesamten Anlage erhöhen. Über serienmäßig nanobeschichtete Verflüssiger verfügen ebenfalls die Energiespar-Kühlgeräte „Cool Efficiency“ von Rittal. Damit sind auch hier konstante Wirkungsgrade und minimale Wartungskosten gewährleistet.
Sicher kühlen in explosiver Umgebung
Eine weitere Herausforderung besteht darin, wenn Kühlgeräte in explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz kommen. Aus vordergründig harmlosen Grundstoffen, wie Getreidemehlen, Holzspänen, Kohlestäuben – selbst aus feinen Leicht- und Schwermetallpartikeln aus der Schleiferei – können zündfähige Gemische entstehen. Feinste Materialkörnungen sind gleichbedeutend mit einer extrem vergrößerten, reaktions- (= oxydations-) fähigen Oberfläche. Dazu kommt die geeignete Durchmischung mit dem Luftsauerstoff. Es genügt ein winziges Zündfünkchen – beispielsweise das Anlaufen eines Elektromotors – um eine blitzartige Reaktion zu starten: Das Gemisch explodiert in Folge mit zerstörerischer Kraft.
Abhilfe können explosionsgeschützte Anlagen und Geräte schaffen. Bislang haftete der Betreiber. Mit einer aufwändigen Gefahrenanalyse ergriff er alle Maßnahmen, die eine solche Explosion mit Sicherheit verhindert. In der betrieblichen Praxis wurde diese Aufgabe jedoch an den Hersteller solcher Anlagen delegiert, oder ein Auftrag für eine solche Anlage von der Lösung dieser Fragen abhängig gemacht. Typischerweise sind Ex-geschützte Geräte für Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen der chemischen Industrie oder des Bergbaus (Schlagwetterschutz) konzipiert, wo erheblich höhere Anforderungen für zündfähige Gemische erfüllt werden müssen. Rittal dagegen bietet Schaltschrank-Kühlgeräte an, die in Zonen mit kurzzeitig auftretenden explosionsfähigen Stäuben eingesetzt werden dürfen. Diese Zonen werden nach EN 50281–1–2 (D) mit der Kennung Zone 22 (ATEX) bezeichnet.
Kühlgeräte mit Atex-Zulassung
2009 wurde die Kühlgerätebaureihe mit Atex-Zulassung um ein Wandanbaugerät mit 500 W Leistung erweitert. Schaltschränke lassen sich somit auch im unteren Leistungsbereich in gefährlichen Staub-Ex-Bereichen der Zone 22 sicher klimatisieren. Die Baureihe lässt sich sowohl mit Basis- als auch Comfortregelung ausstatten. Eine spezielle Lüfterkonstruktion im Außenbereich sowie eine Atex 22-gerechte Dichtung zur Schrankseite erfüllen alle sicherheitstechnischen Anforderungen. Regelung und Einstellmöglichkeiten sind aus Sicherheitsgründen zur Schrankinnenseite verlagert. Optional ist eine Fernüberwachung des Kühlgerätes über eine separate Schnittstelle. Neben seinen Atex-Kühlgeräten mit 500 W Kühlleistung bietet Rittal auch Geräte in den Leistungsklassen 1000 und 1500 W.
Kühlgeräte KEM 459

Cool-Efficiency-Wandanbau-Kühlgeräte
Klimatisierungskosten bis zu 45 % senken – das realisieren die Cool-Efficiency-Kühlgeräte. Neben seinen 1000 W-Kühlgeräten verfügt Rittal auch über Geräte mit bis zu 2000 W Kühlleistung. Gegenüber einem Stromverbrauch von 178,2 W/h bei Seriengeräten weisen diese lediglich einen Verbrauch von 97,1 W/h auf . Neben den Energiekosten reduziert sich automatisch die die CO2-Emission. Die Einsparungen lassen sich durch Kältekompressor- und Lüftertechnologien sowie eine optimierte Anordnung der Wärmetauscher-Komponenten und Kältemittelfüllmengen erzielen. Bei den Lüftermotoren kommt die EC-Technologie (electronic commutation) zum Einsatz. Dabei haben die Außenläufermotoren mit elektronischer Kommutierung einen dynamisch gewuchteten Rotor mit mehrpoligem Magneten. Die Rotorlage wird über drei Hallsensoren erfasst. Die Motorversorgung und Regelung erfolgt über eine externe Betriebselektronik.
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