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Radial + axial = diagonal

Diago­nal­ven­ti­la­toren sorgen in Schalt­schränken für gutes Klima


Es geht eng zu im Schalt­schrank – und es wird heiß. Immer mehr elek­tro­ni­sche Bauteile müssen dort Platz finden. Durch ihre Abwärme entstehen Hot Spots, die eine Tempe­ratur von über 90 Grad Celsius errei­chen können. Empfind­liche elek­tro­ni­sche Bauteile werden durch die Erwär­mung in ihrer Leben­dauer deut­lich einge­schränkt oder im schlimmsten Fall sogar zerstört. Filter­lüfter sorgen für die nötige Kühlung. Sie bestehen aus einem Venti­lator und einem Staub­filter, der verhin­dert, dass Schmutz­par­tikel ins Schran­kin­nere gelangen. Unten in der Tür des Schalt­schranks einge­lassen, bläst der Filter­lüfter kalte Luft nach innen. Sie nimmt die Wärme auf, steigt nach oben und gelangt dort durch ein Austritts­gitter wieder nach außen.

Leis­tungs­starke Kühlung

Der Diago­nal­ven­ti­lator mit dem prak­ti­schen Bajo­nett­ver­schluss

In den Filter­lüf­tern des System­an­bie­ters für Schalt­schrank­technik Rittal trans­por­tierten bisher Axial­ven­ti­la­toren die Luft von außen nach innen. „Diese Axial­ven­ti­la­toren haben ihren opti­malen Arbeits­be­reich bei geringem stati­schem Gegen­druck, wo sie relativ große Luft­mengen liefern“, erläu­tert Thomas Heli, verant­wort­li­cher Abtei­lungs­leiter Entwick­lung EA-2 bei ebm-papst in Mulfingen. Steigt der Wider­stand, beispiels­weise durch eine verschmutzte Filter­matte, sinkt der Wirkungs­grad: Die Strö­mung reißt am Laufrad ab und es kann zu Turbu­lenzen kommen. „Die Lüfter werden dadurch inef­fi­zient und laut“, sagt Heli. Gemeinsam mit Rittal suchten die Entwickler von ebm-papst nach einer neuen Lösung. Das Ergebnis: eine neue Diago­nal­ven­ti­la­toren-Baureihe, speziell für die TopTherm Filter­lüfter des welt­weit führenden System­an­bie­ters Rittal. „Den Anwen­dern ist eine hohe und konstante Luft­leis­tung beson­ders wichtig“, erklärt Chris­tine Ronzheimer, Produkt­ma­na­gerin Klima­ti­sie­rung bei Rittal und Projekt­lei­terin. „Außerdem sollen die Lüfter einfach und werk­zeuglos zu montieren und damit service- und wartungs­freund­lich sein.“

 

Mit diesen Vorgaben machten sich die Teams aus Mulfingen und St. Georgen ans Werk: „Wir haben schnell erkannt, dass die verwen­deten Axial­ven­ti­la­toren für diese Anwen­dung nicht die opti­male Lösung sind. Die kompakten Diago­nal­ven­ti­la­toren sind hierfür viel besser geeignet“, erklärt Heli. Sie vereinen die posi­tiven Eigen­schaften der Axial- und Radi­al­ven­ti­la­toren. „Die Durch­strö­mungs­rich­tung des Diago­nal­lüf­ters ist, wie auch bei den Axial­lüf­tern, im Wesent­li­chen axial. Der Druck­aufbau ist aber durch die zusätz­liche radiale Abström­kom­po­nente erhöht.“ Durch diese diago­nale Abströ­mung wird das Innere des Schalt­schranks zudem gleich­mäßig durch­strömt, was die Bildung von Wärme­nes­tern redu­ziert.

Sparsam und service­freund­lich

Die Diago­nal­ven­ti­la­toren haben weitere Vorteile: Bei einer verschmutzten Filter­matte sind die Leis­tungs­ein­bußen trotz des höheren Gegen­drucks beträcht­lich geringer. Die Matte muss seltener gewech­selt werden und die Wartungs­in­ter­valle verlän­gern sich. Zudem sparen die neuen Lüfter deut­lich Strom – vor allem, wenn sie über einen zusätz­li­chen Ther­mo­stat gere­gelt werden: „Die Schalt­schränke werden mit den neuen Diago­nal­ven­ti­la­toren erheb­lich effek­tiver entwärmt. Mit einer zusätz­li­chen Rege­lung zeigt sich das durch eine signi­fi­kant gerin­gere Lauf­zeit und einen um bis zu 48 Prozent redu­zierten Strom­ver­brauch“, betont Ronzheimer.

So einfach lässt sich der Filter wech­seln

Thomas Heli erklärt, was das konkret bedeutet: „In einer Produk­ti­ons­halle mit 200 Filter­lüf­tern lassen sich somit jähr­lich 26.600 Kilo­watt­stunden und etwa 3.000 Euro Ener­gie­kosten einsparen. Auf einen Nutzungs­zeit­raum von fünf Jahren betrachtet sind das 15.000 Euro.“ Um die Diago­nal­ven­ti­la­toren mit dem Filter­rahmen verbinden zu können, wird der Lüfter in ein neuar­tiges Gehäuse inte­griert, das neben der Motor­be­fes­ti­gung mit inte­griertem Schutz­gitter auch die Aufnahme des Anschluss­ter­mi­nals und einen inte­grierten Bajo­nett­ver­schluss beinhaltet.

Dank diesem Bajo­nett­ver­schluss ist der Venti­lator schnell montiert: aufsetzen, drehen – ganz ohne Werk­zeug. Die Förder­rich­tung lässt sich so eben­falls mit wenigen Hand­griffen ändern. „Soll nicht nur die kalte Luft nach innen gedrückt, sondern die warme Luft auch aktiv abge­saugt werden, muss man die Förder­rich­tung ändern“, erklärt Chris­tine Ronzheimer. „Bisher war das ein ziem­li­cher Aufwand.“ Nun lässt sich der Venti­lator über den Bajo­nett­ver­schluss einfach lösen, um 180 Grad schwenken und wieder instal­lieren. Weiteres Plus: „Beim alten Lüfter war die Anschluss­klemme immer fix in einer Ecke. Im Extrem­fall musste der Kunde die Zulei­tung dann einmal um den ganzen Lüfter legen“, sagt die Produkt­ma­na­gerin. „Nun kann er die Anschluss­klemme flexibel in einer der vier Ecken posi­tio­nieren – er dreht einfach den Venti­lator.“ Schnell einge­baut sorgt der Filter­lüfter dann für die opti­male Kühlung, auch im voll­ge­packten Schalt­schrank.

Sehen Sie den TopTherm Filter­lüfter in Aktion

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