Rittal SK 7507.760 User Manual

Technisches Systemhandbuch Luftkühlung

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung2

Luftkühlung

Auch bei offensichtlich unkritischen Umgebungsbedingungen, wie bei sauberer und ausreichend kühler Luft, lohnt es sich mit System zu klimatisieren. Denn es gilt auch hier, ein Maximum an Sicherheit besonders effizient zu erzielen. Sicherheit und Effizienz mit Filterlüftern: temperaturabhängige Drehzahlregelung sowie Temperatur- und Luftstromüberwachung. Sicherheit und Effizienz mit Luft/Luft-Wärmetauschern: Durch getrennte Luftkreisläufe (außen/innen) bleibt Staub draußen, temperaturabhängige Regelung und Überwachung wichtiger Parameter übernimmt ein Microcontroller. Ihr Vorteil: zu jeder Zeit Sicherheit in effizienter Form.

TopTherm Filterlüfter

Filterlüfter eignen sich hervorragend, um Wärmelasten wirtschaftlich abzuführen.

Voraussetzung hierfür ist eine relativ saubere Umgebungsluft mit einer Temperatur, die unter der gewünschten Schaltschrank-Innentemperatur liegt.

Das gesamte Filterlüfter-Programm ist auch als EMV- und EC-Ausführung erhältlich.

Dachlüfter/ Dachentlüftung

Mit Lüftern ausgestattete und einsatzfertige Module für effektiven Luftdurchsatz und geringen Montageaufwand.

Einschublüfter/ Drucklüfter

Einschub-Klimatisierungskomponenten werden direkt an der zölligen Befestigungsebene montiert.

Durch ihre Positionierung direkt unter den Elektronikkomponenten ist eine effektive Belüftung gesichert und die Bildung von Wärmenestern wird vermieden.

Luft/LuftWärmetauscher

Voraussetzung für den Einsatz von Luft/LuftWärmetauschern ist eine Umgebungstemperatur, die unter der gewünschten Schaltschrank-Innentemperatur liegt.

Staub und belastete Umgebungsluft können durch zwei voneinander getrennte Luftkreisläufe nicht in den Schaltschrank eindringen.

3Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

TopTherm Filterlüfter

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500 600

ΔP

=Volumenstrom (m3/h) ΔP

= stat. Druckdifferenz (Pa)

Widerstandskennlinie Austrittsfilter SK 3243.200

Leistungsvergleich alt/neu

alt 50 Hz Filterlüfter SK 3326.xxx

neu 50 Hz Filterlüfter SK 3243.xxx

Filterlüfter eignen sich hervorragend, um Wärmelasten wirtschaftlich abzuführen. Voraussetzung hierfür ist eine relativ saubere Umgebungsluft mit einer Temperatur, die unter der gewünschten Schaltschrank-Innentemperatur liegt. Das gesamte Filterlüfter-Programm ist auch mit EMV-Schirmung und allen notwendigen Nennspannungen erhältlich.

Vorteile im Überblick:

◾ Innovative Diagonallüftertechnologie für eine höhere

und konstantere Luftleistung im eingebauten

Zustand ◾ Luftleistung von 20 m ◾ Werkzeuglose Schnell-Montage für die Leistungs-

klassen 20 m

/h bis 900 m3/h ◾ Standardmäßig IP 54 (bis 700 m ◾ Luftströmungsrichtung kann von blasend

(serienmäßig) auf saugend gewechselt werden ◾ Alle Lüfter auch mit EMV-Schirmung ◾ Geringe Einbautiefe ◾ Lüfter auch anreihbar ◾ EC-Ausführung ab 55 m

regel- und steuerbar

/h bis 900 m3/h

/h)

/h erhältlich, ab 180 m3/h

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TopTherm Filterlüfter

Werkzeuglose Montage

◾ Montage, Wartung und Austausch ganz ohne Werkzeug

und mit wenigen Handgriffen

◾ Einfacher Wechsel der Luftförderrichtung durch Drehen des

Lüftermoduls

◾ Der Elektroanschluss ist individuell positionierbar und erfolgt

werkzeuglos über Federzugklemme

◾ Lamellengittermechanik für werkzeuglosen Schnell-Filter-

mattenwechsel

Effiziente Technik

◾ Luftleistungsbereich von 20 bis 900 m3/h ◾ Neue Diagonallüftertechnologie für höhere Druckstabilität

und konstante Luftleistung in eingebautem Zustand sogar

bei verschmutzter Filtermatte ◾ Geringe Einbautiefe ◾ Strömungstechnisch optimierte Luftführung ◾ Längere Standzeiten der Filtermatte und somit reduzierte

Wartungsintervalle

Exakte Luftführung

◾ Diagonallüftertechnologie: eine intelligente Symbiose aus

Radial- und Axiallüftertechnik ◾ Die Ausblasrichtung verläuft diagonal nach außen und

begünstigt dadurch eine gleichmäßige Luftverteilung im

Gehäuse

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

TopTherm Filterlüfter

Projektierung

Für die Berechnung des Luftvolumenstromes gilt:

Leistungskennlinie SK 3243. . . . [50 Hz]

Leistungskennlinie SK 3243. . . . [60 Hz]

Weitere Kennlinien finden Sie im Internet.

 = f ·

v ΔT

100

150

200

250

300

0 100 200 300 400 500 600

ΔPst

 = Volumenstrom (m3/h) ΔP

= stat. Druckdifferenz (Pa)

SK 3243.xxx mit Standardfilter

SK 3243.xxx mit Standard- und Feinfilter

SK 3243.xxx mit Strahlwasserhaube

1 x Austrittsfilter SK 3243.200

1 x Austrittsfilter SK 3243.200 mit Strahlwasserhaube

2 x Austrittsfilter SK 3243.200

100

150

200

250

300

0 100 200 300 400 500 600

ΔPst

 = Volumenstrom (m3/h) ΔP

= stat. Druckdifferenz (Pa)

SK 3243.xxx mit Standardfilter

SK 3243.xxx mit Standard- und Feinfilter

SK 3243.xxx mit Strahlwasserhaube

1 x Austrittsfilter SK 3243.200

1 x Austrittsfilter SK 3243.200 mit Strahlwasserhaube

2 x Austrittsfilter SK 3243.200

Auswahldiagramm

Die Formgebung der Lüftungskiemen der Rittal Filterlüfter garantiert eine beispielhafte Stabilität der Luftmengen, bezogen auf den Druckverlust. Der richtige Filterlüfter ist dann ausgewählt, wenn die gegebene Verlustleistung unter Einhaltung der gewünschten maximalen Schaltschrank-Innentemperatur abgeführt wird.

100

200

300

400

500

600

800

1000

1500

2000

3000

2500

Δ T 35 K

Δ T 40 K

Δ T 30 K

Δ T 20 K

Δ T 15 K

Δ T 10 K

Δ T 5 K

Δ T 25 K

30 50 70 90 300 500 700

10 20 40 60 80 100 200 400 600 800

 = Volumenstrom (m3/h) 

= Verlustleistung (W)

f = 3,1 m3 · K/Wh bei h = ( 0 bis 100) f = 3,2 m

· K/Wh bei h = (100 bis 250)

f = 3,3 m

· K/Wh bei h = (250 bis 500)

f = 3,4 m

· K/Wh bei h = (500 bis 750)

f = 3,5 m

· K/Wh bei h = (750 bis 1000) f = Ausgleichsfaktor h = Höhe über Meeresniveau [m]

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung6

TopTherm Filterlüfter

Berechnungsgrundlagen der Schaltschrank-Klimatisierung

Bei der Eigenkonvektion wird die Verlustwärme über die Schaltschrankwände nach außen abgeführt. Voraussetzung hierfür ist, dass die Umgebungstemperatur niedriger als die Temperatur innerhalb des Schaltschrankes ist. Die maximale Temperaturerhöhung (ΔT)

max.

, die in einem Schaltschrank gegenüber der

Umgebung auftreten kann, berechnet sich wie folgt:

Hinweis:

Ist die Verlustleistung im Schaltschrank nicht bekannt, so kann mithilfe dieser Grundformel und der messtechnischen Ermittlung von Umgebungstemperatur T

und Schaltschrank-Innen-

temperatur T

die tatsächliche Verlustleistung berechnet werden.

(ΔT)

max.

v

k · A

S = A · k · ΔT (Watt)

v= im Schrank installierte Verlustleistung [W] 

= abgestrahlte Leistung durch die Schrankoberfläche [W]



> 0: Abstrahlung (Ti > Tu)



< 0: Einstrahlung (Ti < Tu)



= erforderliche Kälteleistung eines Kühlgerätes [W]



= erforderliche Heizleistung einer Schrankheizung [W]

= spezifische Wärmeleistung eines Wärmetauschers [W/K]

 = erforderlicher Luftvolumenstrom eines Filterlüfters zur

Unterschreitung der max. zulässigen Temperaturdifferenz zwischen angesaugter und ausströmender Luft [m

/h]

ΔT = T

– Tu = max. zulässige Temperaturdifferenz [K]

A = effektive, Leistung abstrahlende Schrankoberfläche gemäß

IEC 890 [m

]

k = Wärmedurchgangskoeffizient [W/m

für Stahlblech k = 5,5 W/m

7Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

TopTherm Filterlüfter

TopTherm Filterlüfter EMV

◾ Für eine verbesserte EMV Schirmung/Dämpfung ◾ Beständige Kupfer-Nickel-Chrom-Beschichtung des Filterge-

häuses und der Filtermatte ◾ Gleiche Filterklasse wie Standardfilter ◾ Wirrfaservlies mit progressivem Aufbau und Kupfer-Nickel-

Chrom-Beschichtung Achtung: Nur unter Verwendung der Original EMV-Filtermatte

ist die Schirmung/Dämpfung gewährleistet!

Angewendeter Prüfstandard:

EN 61 587-3: 2006 Schirmdämpfungsprüfungen für Schränke, Gestelle und Baugruppenträger

Dieser Teil der EN 61 587 legt die Prüfung der Schirmdämpfung leerer Schränke und Baugruppenträger im Frequenzbereich von 30 MHz bis 2000 MHz fest.

Zweck dieser Norm ist die Sicherstellung der physischen Unversehrtheit und des Umweltverhaltens von Schränken unter Berücksichtigung unterschiedlicher Anforderungsstufen für verschiedene Anwendungen.

Dämpfungsstufen EN 61 587-3:2006

Elektromagnetische Schirmung nach IEC 61000-5-7 Anforderungsstufe 1 für EM-Code lautet:

EMxxx210x Anforderungsstufe 2 für EM-Code lautet:

EMxxx430x Anforderungsstufe 3 für EM-Code lautet:

EMxxx650x

Anforderungs-

stufe

Mindestschirmdämpfung

Frequenzbereich

30 MHz

bis 230 MHz

Frequenzbereich

230 MHz

bis 1000 MHz

Frequenzbereich

1000 MHz

bis 2000 MHz

1 20 dB 10 dB 0

2 40 dB 39 dB 20 dB

3 60 dB 50 dB 40 dB

Schirm-/Dämpfungsdiagramm (nach EN 61 587)

Frequenz in MHz

100 125 150 175 200 230 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000

Dämpfung in dB

Rittal: Dämpfung horizontal Rittal: Dämpfung vertikel Grenze Anforderungsstufen

nach EN 61587

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TopTherm Filterlüfter

TopTherm Filterlüfter EC

Standardmäßig integrierte Steuerschnittstelle für die Typen 3240.500 bis 3245.600

 10 V-Ausgang: max. 1,1 mA, standardmäßig gebrückt mit

0 – 10 V Eingang, damit der Lüfter auch ohne zusätzliche Regelung mit 100 % Drehzahl läuft

 0 – 10 V/PWM-Eingang:

Regelung der Drehzahl des Lüfters 0 V = 0 % Drehzahl ... 10 V = 100 % Drehzahl

 GND: Ground -> Erdung der Steuerschnittstelle  Speed: Drehzahl-Ausgang; Anschluss für Lüfterüber-

wachung; Lüfter gibt pro Umdrehung einen elektr. Impuls ab (Tacho-Signal)

Regelung

Für die Filterlüfter-Typen 3240.500 bis 3245.500 ist ein stufenloses, nahezu lineares Regelverhalten möglich. Über die im Lüfter integrierte Schnittstelle für 0 – 10 V oder PWM-Signal ist die Ansteuerung des Lüfters möglich:

◾ über die Rittal Steuereinheit für EC-Filterlüfter 3235.440 und

den Sensor zur Drehzahlregelung 3235.450 ◾ direkt über die kundenseitige SPS ◾ über kundenseitiges Potenziometer

Beispielrechnung Energiekostenvergleich

Überwachung

Für die Filterlüfter-Typen 3240.500 bis 3245.500 ist eine Überwachung der Lüfterdrehzahl und Lüfterfunktion möglich. Die im Lüfter integrierte Steuerschnittstelle mit Tacho-SignalAusgang kann hierzu genutzt werden:

◾ über die Rittal Steuereinheit für EC-Filterlüfter 3235.440 und

den Sensor zur Drehzahlregelung 3235.450 ◾ direkt über die kundenseitige SPS Mit dieser Überwachung kann ein Lüfterausfall direkt gemeldet

und darauf reagiert werden – und nicht erst, wenn die Temperatur im Schrank den Alarmwert übersteigt. Dies mindert das Ausfallrisiko der im Schrank verbauten Komponenten.

0 – 10 V PWM

+10 V

GND

Speed

Standard AC-Filterlüfter 3240.100 EC-Filterlüfter (3240.500)

63 % Einsparung: 22 € pro Jahr

und Lüfter

(weitere Einsparungen durch Einsatz einer Drehzahlregelung möglich)

¼ Jahr/ 2190 h

½ Jahr/ 4380 h

¾ Jahr/ 6570 h

1 Jahr/ 8760 h

Betriebsstunden

40,00 € 35,00 € 30,00 € 25,00 € 20,00 € 15,00 € 10,00 €

5,00 €

– €

8,80 €

17,60 €

26,40 €

35,20 €

13,07 €

9,81 €

3,27 €

6,54 €

9Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

Dachlüfter/Dachentlüftung

Mit Lüftern ausgestattete und einsatzfertig verdrahtete Module für viele Rittal Schrank-Systemplattformen bieten einen effektiven Luftdurchsatz und denkbar geringen Montageaufwand.

Es stehen zur Verfügung: ◾ Dachlüfter ◾ Dachentlüftung

Vorteile im Überblick:

◾ Passiv-Variante ohne Lüfter für natürliche Konvektion ◾ Luftleistungsbereich von 500 – 1000 m ◾ Bei einer Luftleistung von 1000 m³/h sorgen EC-Lüfter für

höchste Energieeffizienz ◾ Nur ein Montageausschnitt für alle Leistungsklassen ◾ Optimale Effizienz durch eine ausgefeilte Luftführung mit

geringen Druckverlusten ◾ Hohe Schutzart durch innovative Klemmbefestigung (IP 55)

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung10

Dachlüfter/Dachentlüftung

Dachlüfter

Einfach montieren und warten

◾ Innovative Klemmbefestigung ermöglicht die flexible

Arretierung wahlweise von außen oder innen ◾ Einfacher elektrischer Anschluss über Steckerklemme ◾ Schneller Filtermattenwechsel durch gute Zugänglichkeit

Hohe Schutzart

◾ Standardmäßig IP 55 durch ein ausgeklügeltes Labyrinth-

System und eine hochwertige aufgeschäumte Dichtung ◾ Internationale Approbationen und Zulassungen

Dachentlüftung

Die Dachentlüftung wird zur passiven Wärmeabführung verwendet. Es wird kein Lüfter eingesetzt. Dennoch bieten sie die gleichen Vorteile hinsichtlich Montage und Schutzart wie die Dachlüfter.

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

Einschublüfter/Drucklüfter

Alle Einschub-Klimatisierungskomponenten werden direkt an der zölligen Befestigungsebene für Baugruppenträger montiert. Durch ihre Positionierung direkt unter den Elektronikkomponenten ist eine effektive Kühlung gesichert und die Bildung von Wärmenestern wird vermieden.

Vorteile im Überblick:

◾ Schneller Einbau in die zölligen Befestigungsebenen ◾ Direkte, effektive Abführung von Verlustwärme

durch Positionierung unter den Baugruppen

◾ Keine äußeren An- oder Aufbauten, die die Schrank-

ästhetik stören

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung12

Einschublüfter/Drucklüfter

Einschublüfter

◾ Der Einschublüfter wird im Führungsrahmen wie ein Schub-

fach bewegt. Steckverbinder auf der Rückseite sorgen für

den Kontakt. ◾ Einbaumöglichkeiten des Führungsrahmens: direkt in den

Baugruppenträger über zwei Befestigungswinkel an der

19˝-Befestigungsebene ◾ Ideal zur Vermeidung von Wärmenestern in voll bestückten

Schaltschränken ◾ Auch als Ausführung mit Drehzahlüberwachung der Lüfter

erhältlich. Die Auswertung erfolgt über zwei potenzialfreie

Kontakte.

Drucklüfter

◾320 m3/h Luftdurchsatz, 2 HE: Durch die hohe Luftleistung

können Rittal Drucklüfter große Verlustleistungen aus dem

Schrank abführen. Die geringe Geräuschentwicklung von

52 dB schafft ein angenehmes Arbeitsumfeld.

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

Luft/Luft-Wärmetauscher

Voraussetzung für den Einsatz von Luft/Luft-Wärmetauschern ist eine Umgebungstemperatur, die unter der gewünschten Schaltschrank-Innentemperatur liegt. Staub und aggressive Umgebungsluft können durch zwei voneinander getrennte Luftkreisläufe nicht in den Schaltschrank eindringen.

Vorteile im Überblick:

◾ Spezifische Wärmeleistung von 17,5 W/K bis 90 W/K ◾ Montageausschnitte und Gehäuseabmessungen identisch

mit Wandanbau-Kühlgeräten TopTherm ◾ An- und einbaubar ◾ Top-Design identisch mit Wandanbau-Kühlgeräten

TopTherm

Wichtig

Die Temperaturdifferenz zwischen Raum- und Schrankinnentemperatur bestimmt entscheidend die abführbare Verlustleistung.

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Luft/Luft-Wärmetauscher

Höchste Sicherheit

◾ Hohe Schutzart

Durch die nahtlos abgedichtete Wärmetauscher-Kassette wird die Schutzart IP 54 nach EN 60 529 erreicht.

◾ Hohe Belastbarkeit

Die Motoren der Ventilatoren sind mit thermischem Wicklungsschutz ausgestattet.

◾ Top Qualität:

Ein Garant für die Sicherheit Ihrer Elektronik.

Alle Geräte der Rittal TopTherm-Serie werden entsprechend den international gültigen Approbationen (GS, UL) getestet.

Intelligente Regelung

◾ Spezifische Wärmeleistung von 17,5 bis 90 W/K ◾ Mit Regelung und digitaler Temperaturanzeige ◾ Potenzialfreier Störmeldekontakt bei Übertemperatur ◾ Systemanalyse über Display

Plattformstrategie/einfache Montage

◾ Identische Montageausbrüche

für verschiedene Leistungsklassen

◾ Einfache Nachrüstung

Durch das geringe Gewicht, die einfachen Montageausschnitte und die problemlose Befestigung der Wärmetauscher ist die nachträgliche Ausrüstung eines Schrankes oder Gehäuses ohne Probleme möglich.

◾ Einfache Wartung

Die Wärmetauscher-Kassette ist sehr einfach auszubauen und mühelos zu reinigen. Der durchdachte Aufbau erlaubt insgesamt eine sehr Zeit und Kosten sparende Wartung.

Rittal Technisches Systemhandbuch/Luftkühlung

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