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Cool bleiben – Clevere Klimatisierung im Schaltschrank

 
Daten sind das Herzstück der vierten industriellen Revolution. Von der intelligenten Prozesssteuerung über ein effizientes Energiemanagementsystem bis hin zur präventiven Wartung – ohne dedizierte Datengrundlage wären all diese Errungenschaften nicht denkbar. Gewonnen werden die schier endlosen und doch so wichtigen Datenmengen durch hochpräzise Messgeräte, Sensoren, Kameras und Sonden. Es gibt nur einen Haken: Mit jeder weiteren Innovation aus dem Baukasten der Industrie 4.0, nimmt das Getümmel im Schaltschrank zu. Denn je mehr IIoT-Technologien zum Einsatz kommen, desto höher auch der Bedarf an Messgeräten. Und im Unterschied zu Sensoren, Kameras oder Sonden werden diese nicht an der Maschine angebracht, sondern kommen meist im Schaltschrank unter – wo bereits Schütze, Schalter, Frequenzumrichter und Multi-Media-Komponenten Platz genommen haben. Es wird also eng im Schaltschrank. Und nicht nur das. Mit jedem weiteren Messgerät nimmt die thermische Gesamtbelastung zu. Soll heißen, es wird auch richtig heiß im Schaltschrank.

Um Störungen, Ausfälle oder einen kompletten Stillstand zu vermeiden, muss die überschüssige Wärme daher konsequent abgeführt werden. Gegebenenfalls kann dies bereits über eine passive Klimatisierung realisiert werden, unter Umständen müssen jedoch zusätzliche Klimageräte im Schaltschrank installiert oder externe Kühlgeräte eingesetzt werden. Welche Art der Klimatisierung am besten geeignet ist, hängt aber letztendlich vom konkreten Einzelfall ab und wird mithilfe einer ausführlichen Wärmeberechnung nach IEC 61439 bestimmt.

Verstopfte Filter – Die versteckte Kostenfalle

Ein unscheinbarer und dennoch wichtiger Baustein einer jeden Klimatisierungslösung, ganz gleich ob passiv oder aktiv, sind die Lüftungsfilter. Denn sobald diese durch Staub oder Schmutz verstopft werden, ist es nur ein kleiner Schritt bis die Gehäuse überhitzen und die höheren Temperaturen zu Geräteausfällen oder gar Bränden führen. Verunreinigte Filter können außerdem den internen Luftstrom behindern. In der Folge laufen die Ventilatoren ineffizient und der Energieverbrauch schnellt nach oben. Saubere Lüfter sind daher kein nettes Add-On, sondern ein zwingendes Gebot, um die maximale Lebensdauer und die optimale Funktionsfähigkeit der Klimalösung zu garantieren.

Willkommene Unterstützung finden Planer und Schaltschrankbauer dabei in intelligenten Überwachungslösungen wie ClimaSys Smart Ventilation von Schneider Electric. Als digitales Wärmenetzwerk kontrolliert das System in Echtzeit den Filter- und Luftströmungsstatus aller Schaltschränke und liefert ausführliche Informationen über den Zustand der Lüftung. Anhand dieser Informationen können dann beispielsweise präventive Wartungsarbeiten durchgeführt und potenzielle Ausfallzeiten vermieden werden.
Hochpräzise Messungen dank Infrarot-Technik und modernen Sensoren

Gesammelt und analysiert werden die Informationen über eine zentrale Steuerung – die sowohl an eine SPS, einen Frequenzumrichter, ein HMI oder andere Geräte angeschlossen werden kann – und mithilfe verschiedener Filter- und Lüftersensoren. So wird der Verschmutzungsgrad beispielsweise über einen Smart Filter mit integriertem Staubsensor bestimmt. Dabei sorgen moderne Algorithmen und patentierte Infrarot-Technologie für dauerhaft präzise Messergebnisse. Weitere Sensoren geben darüber hinaus Auskunft über die Temperatur im Inneren der Schränke und messen die Lüfterdrehzahl, den Luftstrom und die Umgebungstemperatur. Anhand dieser Informationen kann dann beispielsweise der Wirkungsgrad des Lüfters ermittelt und die Lüfterkapazität für die Regulierung der Innentemperatur überprüft werden. Um den Filter- und Lüfterstatus jederzeit auf einen Blick erfassen zu können, sind außerdem mehrfarbige LEDs auf der Vorderseite jedes Smart Fans und Gitters angebracht.

Allzeit bereit

Dank offener Standards kann das ClimaSys Smart Ventilation System mühelos in vorhandene Architekturen integriert werden und ist sowohl mit Abluftinstallationen als auch klassischen Ventilatoren kompatibel. Insgesamt können bis zu 256 Sensoren und acht thermische Hubs an die Filterstat-Steuerung angeschlossen werden. Dadurch ist es möglich, zahlreiche Gehäuse und Schaltschränke zentral zu überwachen und zu verwalten. Für neue Produktionsanlagen, sogenannte Greenfield-Projekte, steht das System als kompletter Bausatz zur Verfügung. Aber auch Bestandsanlagen können problemlos nachgerüstet werden. Mit einem entsprechenden Set lassen sich sämtliche Steuerungen und Schalttafeln schnell und einfach digitalisieren.

Fazit

Überwachungslösungen wie ClimaSys Smart Ventilation zahlen sich rasch aus. Die Systeme beugen ungeplanten Ausfallzeiten vor, verbessern die Energieeffizienz und erhöhen die Lebensdauer der Geräte, da die Filter dank präventiver Wartung und umfassender Statusinformationen nur noch bei Bedarf ausgetauscht werden müssen. Allein die Betriebskosten für Filter können so um bis zu 90 Prozent gesenkt werden. Ein durchaus schlagkräftiges Argument.

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