Die Zuverlässigkeit eines Elektro- oder Automatisierungsschaltschranks hängt nicht allein von der Qualität der eingebauten Geräte ab. Antriebe, Netzteile, Schütze, PLC-Hardware und andere elektronische Komponenten erzeugen im Betrieb Wärme; Staub, Feuchtigkeit und Ölnebel in der Umgebungsluft beeinflussen ebenfalls die Bedingungen im Schaltschrank. Steigt die Innentemperatur über den zulässigen Betriebsbereich der Geräte, erhöht sich das Risiko ungeplanter Stillstände, verkürzter Lebensdauer und instabilen Betriebs. Das Klimatisierungsportfolio von Tempa Pano vereint TCY-Schaltschrankkühlgeräte sowie Lüfter- und Filterbaugruppen in einem Produktbereich, um diese Belastungen zu beherrschen.
Dieser Katalogleitfaden listet Produkte nicht lediglich als „Kühlgerät“ oder „Lüfter“ auf, sondern erläutert, anhand welcher Projektdaten die passende Lösung ausgewählt wird. Dabei wird zwischen verschmutzten oder heißen Umgebungen, die eine Kühlung mit getrennten Luftkreisläufen erfordern, und Anwendungen unterschieden, bei denen gefilterte Umgebungsluft ausreicht. Schaltschrankabmessungen, gesamte Verlustleistung, angestrebte Innentemperatur, äußere Umgebungsbedingungen, Schutzart und Wartungsbedingungen werden gemeinsam bewertet. So wird die Klimatisierungstechnik nicht zum nachträglich ergänzten Zubehör, sondern zu einem messbaren Bestandteil der Schaltschrankkonstruktion.
Wählen Sie die Klimatisierungslösung ausgehend von den Umgebungsbedingungen
Zunächst ist zu entscheiden, ob Umgebungsluft in den Schaltschrank eingeleitet werden darf. Liegt die Umgebungstemperatur unter der angestrebten Schaltschrank-Innentemperatur, ist die Luft ausreichend sauber und kann die Filterwartung regelmäßig erfolgen, kann ein Filterlüftersystem eine wirtschaftliche und einfache Lösung sein. Der Lüfter führt im unteren Bereich kühlere Luft zu, während der gegenüberliegende Austrittsfilter die Abfuhr der erwärmten Luft unterstützt. Der Luftvolumenstrom wird nicht nur anhand des Schaltschrankvolumens berechnet, sondern anhand der im Inneren dauerhaft entstehenden Wärmelast und der zulässigen Temperaturdifferenz.
Ist die Umgebung sehr heiß, stark mit Staub oder Ölaerosolen belastet oder muss die Schaltschrank-Innenluft von der Umgebung getrennt werden, bietet sich ein Schaltschrankkühlgerät mit getrennten Luftkreisläufen an. Die TCY-Serie ist darauf ausgelegt, Wärme nach außen abzuführen, ohne die inneren und äußeren Luftkreisläufe zu vermischen. Bei der Auswahl sind neben der Kühlleistung auch die ungehinderte Luftzufuhr auf der Kondensatorseite, der Montageausschnitt, die Stromversorgung, die Tragfähigkeit der Tür und der Kondensatablauf zu prüfen.
Konstruktive Merkmale der TCY-Serie
Auf der offiziellen TCY-Produktseite von Tempa Pano werden für das Gehäuse 1,2 mm Stahl und für die verzinkte Montageplatte 1,5 mm Blech angegeben. Die Außenoberfläche wird mit einer elektrostatischen Beschichtung in RAL 7035 beschrieben. Damit das Gerät unter Schaltschrankbedingungen eine robuste Einheit bildet, sind Gehäuse, Anschlussfläche und Dichtungsanordnung gemeinsam von Bedeutung. Soll das Gerät an der Schaltschranktür oder Seitenwand montiert werden, müssen Blechsteifigkeit, Schwerpunkt, Scharnierbelastung und Schwingungseinflüsse bereits in der Projektierung überprüft werden.
Bei TCY-Produkten wird die Schutzart für beide Geräteseiten getrennt angegeben: schaltschrankseitig IP54 und umgebungsseitig IP34; für beide Werte werden TS 3033 und EN 60529 als Referenz genannt. Da Ausschnitt, Dichtung und Montageausführung die endgültige Schaltschrank-Schutzart unmittelbar beeinflussen, darf sich die Auswahl nicht auf die Aussage „IP54-Gerät“ beschränken. Die Montagefläche muss eben sein, die Dichtung muss vollständig angepresst werden und Kabeleinführungen müssen fachgerecht abgedichtet sein. Die ursprüngliche Schutzart des Schaltschranks ist nicht mit der Schutzart des Gesamtsystems nach dem Einbau des Klimatisierungsgeräts gleichzusetzen. Schnittkanten müssen entgratet, blanke Metallflächen gegen Korrosion geschützt und die Montage nach der aktuellen Herstellerschablone ausgeführt werden.
Die digitale Regelung des TCY unterstützt die Einstellung der Solltemperatur und die Überwachung des Betriebszustands. Ein programmierbarer Tür- oder Alarmkontakt ermöglicht die Übertragung von Klimatisierungsinformationen an die Schaltschrankautomatisierung. Dieser Kontakt kann an einen PLC-Eingang, einen Meldestromkreis oder eine Fernüberwachungsinfrastruktur angeschlossen werden. Die Alarmlogik muss im Projekt eindeutig festgelegt werden; dabei ist zu bestimmen, wie Ereignisse wie Übertemperatur, eine offene Tür oder eine Gerätestörung dem Bediener angezeigt werden und unter welchen Bedingungen ein kontrollierter Stopp eingeleitet wird.
Leistungsklassen und Flexibilität bei gleichem Montageausschnitt
Der aktuelle Tempa-Katalog führt sieben Produktklassen auf: TCY0500, TCY0700, TCY0900, TCY1500, TCY2000, TCY3000 und TCY4000. Die im Katalog bei 35°C Schaltschrank-Innentemperatur und 35°C Umgebungstemperatur angegebenen Kühlleistungen betragen in dieser Reihenfolge 500, 700, 900, 1500, 2000, 3200 und 4350 W. Diese Zahlen dienen als Ausgangsdaten zum Vergleich der verschiedenen Leistungsklassen; sie dürfen nicht als alleinige Auswahlwerte verstanden werden, die die Leistung im Einsatz garantieren. Die Kühlleistung muss anhand der Innen- und Außentemperaturen des Schaltschranks, des Betriebspunkts und der aktuellen Leistungskennlinien bewertet werden. Für die endgültige Produktauswahl sind auch die aktuellen elektrischen Daten des Herstellers maßgeblich.
Dass die Serie zwei Leistungsvarianten für denselben Montageausschnitt bietet, ist bei Projekten mit verändertem thermischem Bedarf für die mechanische Standardisierung wertvoll. Innerhalb derselben Gehäusefamilie oder bei wiederkehrenden Maschinenmodulen kann ein einheitlicher Ausschnitt verwendet werden; der Wechsel zu einer höheren Leistung darf jedoch nicht allein anhand der mechanischen Passung entschieden werden. Anschlussleistung, Sicherung, Leitungsquerschnitt, Anlaufverhalten, Gewicht und äußere Luftzirkulation müssen erneut geprüft werden. Einheitliche Ausschnitte vereinfachen die Ersatzteil- und Änderungsplanung, ersetzen jedoch nicht die technische Überprüfung.
| Lösungsfamilie | Typische geeignete Bedingungen | Im Projekt zu prüfende Punkte |
|---|---|---|
| TCY-Schaltschrankkühlgerät | Heiße oder verschmutzte Umgebung oder erforderliche Trennung der Schaltschrank-Innenluft von der Umgebung | Wärmelast, Betriebspunkt, Montageausschnitt, Stromversorgung, Kondensat und Alarm |
| Filterlüfter-Set | Umgebungsluft kühler als die angestrebte Innentemperatur und zur Filterung geeignet | Erforderlicher Luftvolumenstrom, Position von Ein- und Austritt, Filterklasse, Druckverlust und Wartungsintervall |
| Ausschließlich passive Belüftung | Sehr geringe Wärmelast und günstige Umgebungsbedingungen | Natürliche Konvektion, Lüftungsöffnungsfläche, Schutzart und Temperaturprüfung |
Großer Lamellenabstand und Wartung der Außenluftseite
In den TCY-Produktinformationen wird der große Lamellenabstand als eines der Merkmale hervorgehoben, die Wartung und Luftdurchgang begünstigen. Staubablagerungen auf der Kondensatoroberfläche können den Wärmeübergang und den Luftvolumenstrom verringern und dadurch die Kühlleistung mindern. Ein größerer Abstand zwischen den Lamellen kann die Auswirkungen der Verschmutzung verzögern, macht eine Reinigung jedoch nicht überflüssig. Abhängig von der Staubbelastung der Anlage ist das Wartungsintervall anhand von Sichtkontrollen, Differenzdruckmessungen oder Leistungsbeobachtungen festzulegen.
Der optionale Staubfilter für den Außenlüfter hilft, die Kondensatorseite in verschmutzten Anlagenumgebungen zu schützen. Da ein zusätzlicher Filter einen Druckverlust im Luftstrom verursachen kann, reicht der rein mechanische Einbau nicht aus; die Herstelleroption und die Wartungsanweisungen müssen gemeinsam berücksichtigt werden. Ein verstopfter Filter schützt nicht besser als ein sauberer: Er verringert den Luftvolumenstrom, verlängert die Kompressorlaufzeit und kann das Risiko hoher Temperaturen erhöhen. Im Wartungsplan müssen Filterkontrolle, Reinigungs- oder Austauschkriterien und das zuständige Team eindeutig festgelegt sein.
Kondensatablauf und Wassermanagement
Wird feuchte Luft im Schaltschrank abgekühlt, kann Kondensat entstehen. Der für die TCY-Serie angegebene Kondensatablauf ist bei der Planung einer kontrollierten Ableitung des entstehenden Wassers zu berücksichtigen. Die Ablaufleitung muss mit durchgehendem Gefälle so verlegt werden, dass sie nicht gequetscht wird und kein Gegendruck entsteht. Das Schlauchende darf kein Wasser auf den Schaltschrankboden, auf elektrische Anschlüsse oder in Gehbereiche abgeben; es muss zu einem geeigneten Entwässerungspunkt der Anlage geführt werden.
Bleiben Türen längere Zeit geöffnet, gelangt warme, feuchte Umgebungsluft in den Schaltschrank, sodass das Kühlgerät nach dem Schließen der Tür mehr Kondensat erzeugen kann. Der programmierbare Türkontakt kann für diesen Fall in die Betriebs- oder Alarmlogik eingebunden werden. Auch Kabeleinführungen, Türdichtungen und ungenutzte Öffnungen des Schaltschranks sind zu prüfen. Das Klimatisierungsgerät kann eine fehlerhafte Kabelverschraubung, eine beschädigte Dichtung oder eine offene Bodenöffnung als Ursache für Wassereintritt nicht ausgleichen.
Legen Sie die Luftführung im Lüfter- und Filtersystem richtig aus
Bei Filterlüfteranwendungen ist die Anordnung ebenso wichtig wie der im Katalog angegebene Luftvolumenstrom. Der Kühllufteintritt wird üblicherweise im unteren Schaltschrankbereich und der Austrittsfilter gegenüber im oberen Bereich angeordnet, sodass ein diagonaler Strömungsweg entsteht. Wärmeerzeugende Antriebe oder Leistungskomponenten sollten in diesem Strömungsweg liegen; Kabelkanäle und Montageplatten dürfen den Luftdurchgang nicht blockieren. Liegen Ein- und Austritt zu dicht beieinander, entsteht ein Luftkurzschluss, und in weiter entfernten Schaltschrankbereichen bilden sich Wärmenester.
Mit zunehmender Staubaufnahme des Filterelements steigt der Druckverlust und der tatsächliche Luftvolumenstrom sinkt. Deshalb darf die Auswahl nicht unkritisch auf dem Nennwert bei sauberem Filter beruhen. Für die erwartete Verschmutzung, den Widerstand des Austrittsfilters und Hindernisse im Schaltschrank müssen Reserven vorgesehen werden. Die Förderrichtung des Lüfters und die Filterposition sind vor Ort zu kennzeichnen; vor dem Filter muss ausreichend Platz für den Austausch vorhanden sein. Ein thermostatgesteuerter Betrieb kann unnötigen Dauerlauf des Lüfters reduzieren; der Schaltwert richtet sich dabei nach dem Grenzwert der empfindlichsten Komponente im Schaltschrank.
Unter welchen Bedingungen kommt eine Außenabdeckung aus Edelstahl infrage?
Die für die TCY-Serie angegebene optionale Außenabdeckung aus Edelstahl kann in Bereichen mit Nassreinigung, Feuchtigkeit oder dem Risiko korrosiver Einflüsse in Betracht gezogen werden. Diese Option bedeutet nicht automatisch, dass das gesamte Gerät für jede Chemikalie oder jede Außenumgebungsklasse geeignet ist. Die einwirkenden Stoffe, das Reinigungsverfahren, der Salzgehalt, die UV-Einwirkung und die Temperatur müssen mit der aktuellen Eignungserklärung des Herstellers abgeglichen werden. Bestehen Schaltschrankgehäuse, Befestigungselemente und Kühlgeräteverkleidung aus unterschiedlichen Werkstoffen, sind auch galvanische Korrosion und Abdichtungsdetails zu prüfen.
Erforderliche Vor-Ort-Daten für die thermische Berechnung
Eine fundierte Auswahl beginnt mit den Verlustleistungen der Geräte im Schaltschrank. Die im Betrieb entstehenden Wärmeverluste von Antrieben, Netzteilen, Transformatoren, Schützen und weiteren Komponenten werden addiert. Breite, Höhe, Tiefe, Material und frei liegende Flächen des Schaltschranks beeinflussen die natürliche Wärmeübertragung. Die höchste Umgebungstemperatur, die solare Wärmelast, nebeneinander aufgestellte Schaltschränke und die angestrebte Innentemperatur fließen ebenfalls in die Berechnung ein. Bei intermittierend betriebenen Geräten kann der Lastzyklus berücksichtigt werden; der kritische Produktionsfall darf jedoch nicht außer Acht gelassen werden.
Das Berechnungsergebnis ist der Ausgangspunkt für die Festlegung der Produktfamilie. Ein im Schaltschrank installierter Temperatursensor muss bei der Erstinbetriebnahme den tatsächlichen Betriebswert bestätigen. Der Sensor darf weder direkt im Kaltluftstrom noch auf der Oberfläche einer einzelnen heißen Komponente angebracht werden, sondern muss an einer repräsentativen Stelle messen. Der Übertemperaturalarm und gegebenenfalls ein kontrollierter Maschinenstopp werden getestet. Trendaufzeichnungen bei unterschiedlichen Jahreszeiten und Produktionslasten helfen, Filterverstopfungen oder Leistungsverluste zu erkennen, bevor eine Störung auftritt.
Checkliste von der Projektierung bis zur Inbetriebnahme
- Berechnen Sie anhand der Gerätedaten die gesamte und die gleichzeitig anfallende Verlustleistung im Schaltschrank.
- Definieren Sie die höchste Umgebungstemperatur, die angestrebte Innentemperatur sowie Feuchtigkeits-, Staub- und Nassreinigungsbedingungen.
- Wählen Sie abhängig von der Eignung der Umgebungsluft zwischen einem Kühlgerät mit getrennten Luftkreisläufen und einer Filterlüfterlösung.
- Prüfen Sie den Montageausschnitt, die Tragfähigkeit der Tür oder Seitenwand und den erforderlichen Wartungsabstand.
- Berücksichtigen Sie Stromversorgung, Schutzeinrichtung, Alarmkontakt und Automatisierungsablauf in der Projektplanung.
- Führen Sie die Kondensatleitung zu einer sicheren Entwässerung und halten Sie den Wartungszugang zu Filter und Kondensator frei.
- Prüfen und dokumentieren Sie bei der Inbetriebnahme Temperatur, Luftströmungsrichtung sowie die Funktionen von Alarm und Türkontakt.
Integrierte Schaltschrankklimatisierung mit Oskon
Oskon betrachtet die Auswahl der Klimatisierung nicht als einen vom Schaltschrankbau unabhängigen Zubehörposten, sondern als Voraussetzung für die Betriebsverfügbarkeit des Automatisierungssystems. Die Einsatzumgebung und der Betriebsablauf werden untersucht; aus Geräteverlustleistungen, Schaltschrankgeometrie und Solltemperatur wird der thermische Bedarf ermittelt. Die Tempa TCY-Produktfamilie oder eine Filterlüfterlösung wird passend zu den Betriebsbedingungen ausgewählt. Mechanischer Ausschnitt, Kabelführung, Kondensatablauf und Luftführung werden in die Schaltschrankplanung einbezogen.
Bei der Inbetriebnahme werden die Einstellungen der digitalen Regelung, der Alarm- oder Türkontakt, die Förderrichtungen der Lüfter und die tatsächliche Schaltschranktemperatur geprüft. Dem Betreiber wird ein Wartungsplan mit Filterreinigungsintervall, Kondensatorkontrolle, Prüfung der Kondensatleitung und Maßnahmen im Alarmfall übergeben. Für die Angebotserstellung beschleunigt die Bereitstellung von Schaltschrankabmessungen, Fotos der Einbausituation, Geräteliste und Verlustleistungen, Umgebungstemperaturbereich, Feuchtigkeits- und Staubbedingungen, vorhandener Stromversorgung und angestrebter Schutzart die Auswahl.
Offizielle Produktquellen: Dieser Leitfaden bezieht sich auf folgende Produktbereiche von Tempa Pano: Tem-Cool Klimatisierungsprodukte, TCY-Serie, Lüfter und Filter Seiten sowie der türkischsprachigen technischen TCY-Dokumentation als Grundlage erstellt. Die aktuellen TCY-Modelle, Kühlleistungen und schaltschrank-/umgebungsseitigen Schutzarten wurden zusätzlich anhand der Tabellen in Tempa Catalogue 10 überprüft. Kühlleistung, elektrische Kenndaten, Schutzarten und Optionen müssen vor der Bestellung anhand der aktuellen Herstellerdokumentation und des projektspezifischen Betriebspunkts erneut geprüft werden.
