Ein Schaltschrank, der die Werksprüfung bei 22 °C besteht, kann im August in der Halle abschalten. Wärme ist eine Auslegungsgröße, kein Baustellenproblem, und sie gehört gerechnet, bevor das Gehäuse bestellt ist.
Schaltschränke werden nach dem ausgelegt, was hineinkommt, und danach dimensioniert, was hineinpasst. Die Zahl, die darüber entscheidet, ob die Auslegung ihren ersten Sommer übersteht — die Verlustleistung der Bauteile gegen das, was das Gehäuse davon abführen kann —, wird oft zuletzt gerechnet, wenn überhaupt. Dann ist das Gehäuse bestellt, das Layout steht, und es bleibt nur noch, ein Kühlgerät an eine Tür zu schrauben, die dafür nie vorgesehen war.
Die Rechnung selbst ist nicht schwer. Jedes Gerät hat eine Verlustleistung im Datenblatt: Umrichter tragen am meisten bei, dann Netzteile, Transformatoren, Schützspulen und die Schienen- und Leitungsverluste, die alle vergessen. Summieren, gegen die spezifische Wärmeabgabe des Gehäuses bei der tatsächlich zu erwartenden Umgebungstemperatur halten, und die Differenz ist die benötigte Kühlleistung. Falsch wird es selten an der Summe. Falsch wird es an der Umgebung.
Bei der Umgebungstemperatur lügt eine Spezifikation gern leise. „Innen, 25 °C" beschreibt ein Büro, keine Bühne über einem Ofen und keinen Container in Anatolien im August. Wir fragen nach der Temperatur am Schrank, zur schlechtesten Stunde des schlechtesten Monats, und wenn sie niemand kennt, schreiben wir das ins Angebot, statt den optimistischen Fall zu kalkulieren. Ein für 35 °C ausgelegter Schrank, der 45 °C sieht, hat seine Reserve verloren, bevor er eingeschaltet wird.
Die Wahl zwischen Filterlüfter, Luft-Luft-Wärmetauscher und Kühlgerät entscheidet die Umgebung, nicht der Preis. Filterlüfter sind am günstigsten und funktionieren nur, wenn die Außenluft kühler und sauber genug ist, um sie hereinzulassen; in einer staubigen oder ölhaltigen Halle werden sie zur Wartungsschuld und irgendwann zum zugesetzten Schrank. Ein geschlossener Wärmetauscher oder ein Kühlgerät hält die Schutzart, die der Rest der Spezifikation versprochen hat. Einen Lüfter zu wählen, um ein Budget zu schützen, und dabei die IP54 des Gehäuses zu verlieren, ist keine Ersparnis.
Das Layout trägt so viel wie das Kühlgerät. Wärme steigt, also gehören Umrichter nach oben und temperaturempfindliche Elektronik nach unten, und die Luft muss vom Eintritt über die Bauteile zum Austritt gelangen können, ohne dass ein Verdrahtungskanal im Weg steht. In einer Baureihe zählt das doppelt, denn das Layout wird einmal gezeichnet und vierzigmal gebaut — ein Strömungsfehler ist dann kein heißer Schrank, sondern eine ganze Flotte davon.
Verlangen Sie die Wärmeberechnung mit dem Angebot, nicht nach der ersten Störung. Sie ist eine Seite: Verluste je Gerät, die Summe, die angenommene Umgebungstemperatur, die Wärmeabgabe des Gehäuses, die gewählte Kühlung und die resultierende Innentemperatur. Ein Lieferant, der sie herausgeben kann, hat die Auslegung gemacht. Ein Lieferant, der anbietet, einen Lüfter nachzurüsten, wenn es warm wird, hat Ihnen einen Schrank angeboten und das Auslegungsrisiko dagelassen.
— Engineering-Team GANI Manufacturing