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Kombibauteil erzielt Druckausgleich inklusive Entwässerung
Den Druck rausnehmen
In Schaltschränken und Gehäusen mit hoher Schutzart ist die Bildung von Feuchtigkeit ein großes Problem und wird oft unterschätzt. Schon ein Tropfen Wasser in der Nähe von empfindlicher Elektronik kann erhebliche Folgen haben. Elmeko hat ein Kombibauteil entwickelt, das einen wirkungsvollen Druckausgleich inklusive Entwässerung ermöglicht.
Bild 3 | Die Entfeuchtungsgeräte der PSE 30-Serie halten die Luft im Schaltschrank trocken. Per Schlauch wird das Kondensat aus dem dichten Gerät sicher nach außen abgeleitet.
Bild 3 | Die Entfeuchtungsgeräte der PSE 30-Serie halten die Luft im Schaltschrank trocken. Per Schlauch wird das Kondensat aus dem dichten Gerät sicher nach außen abgeleitet. Bild: Elmeko GmbH + Co. KG

In vielen industrie- und Outdoor-Applikationen wird eine möglichst hohe Schutzart gefordert, um die Elektro- und Elektronik-Einbauten zu schützen. Die Folge ist aber eine Temperaturerhöhung im Gehäuse durch die Verlustwärme der Geräte. Außerdem schwankt oft die Umgebungstemperatur z.B. durch Sonneneinstrahlung, Abschaltung der Anlage oder Nachtabsenkung. In Schaltschränken mit hoher Schutzart stellt sich durch diese Temperatur-Schwankungen, ob klimatisch oder betriebsbedingt, ein Druckunterschied zwischen dem Gehäuseinneren und der Umgebung ein. Durch den entstehenden Unterdruck im Gehäuse wird dann feuchte Außenluft eingesaugt, beispielsweise durch die Türdichtung. Im Gehäuse kondensiert die feuchte Luft zu Wassertropfen, was zu Korrosion oder gar Kurzschlüssen der eingebauten Elektronik führt.

Bild 2 | Über die Out-Fit-Bauteile gelingt ein sicherer Druckausgleich im geschützten Gehäuse sowie die Kondensat-Ableitung.
Bild 2 | Über die Out-Fit-Bauteile gelingt ein sicherer Druckausgleich im geschützten Gehäuse sowie die Kondensat-Ableitung. Bild: Elmeko GmbH + Co. KG

Entwässerung und Druckausgleich in einem Bauteil

Der Druckunterschied – durch Wärmeschwankungen in Gehäuse oder der Umgebung – muss also unter allen Umständen verhindert werden. Dafür hat Elmeko die neue Out-Fit-Serie entwickelt, ein Druckausgleichselement in Kombination mit Kondensat-Ableitung. Über einen integrierten Anschluss kann Wasser aus dem Schaltschrank sicher herausgeführt werden. Damit ergänzen die Out-Fit-Komponenten in der Anwendung die Kühl- und Entfeuchtungsgeräte von Elmeko, die mit Peltiertechnik zuverlässig und energiesparend arbeiten. Es sind mehrere Ausführungen zur Befestigung im Gehäuseboden oder in der Seitenwand verfügbar. Durch den geringen Öffnungsdruck des Ventils können die auf der Schrankunterseite verbauten Varianten auch bodenstehendes Wasser annähernd komplett ableiten. Bei fachgerechter Montage bleibt durch die verwendete Membran und das Rückschlagventil die Schutzart des Schaltschranks bis zu IP68/69 vollständig erhalten. Diese All in One-Lösung verfügt über eine leistungsfähige ePTFE-Membran für den sicheren Druckausgleich. Sie hält gleichzeitig Staub und Schmutz sicher draußen. Die getrennten Kanäle für Luft und Wasser sorgen auf alle Fälle für eine gute Ableitung der Feuchtigkeit und damit für eine möglichst trockene Luft im Schaltschrank. Ein universeller Anschluss erlaubt die Montage von verschiedenen Kondensatschläuchen zur Verbindung mit Kühl- und Entfeuchtungsgeräten. Für alle Einbaubedingungen hat Elmeko Lösungen entwickelt: So gibt es Out-Fit-Bauteile für die die Bodenmontage außen wie innen und für den Einbau in Seitenwände.

Bild 1 | Kondensatbildung in einem Schaltschrank-Gehäuse kann nicht nur zu unschöner Korrosion führen, sondern einzelnen Elektronikbauteile und ganze Steuerungen außer Gefecht setzen.
Bild 1 | Kondensatbildung in einem Schaltschrank-Gehäuse kann nicht nur zu unschöner Korrosion führen, sondern einzelnen Elektronikbauteile und ganze Steuerungen außer Gefecht setzen.Bild: Elmeko GmbH + Co. KG

Entfeuchtungsgeräte halten Luft gänzlich trocken

Ganzheitlich kann der Schaltschrank-Bauer die Feuchtigkeitsproblematik angehen, indem Entfeuchtungsgeräte installiert werden. Denn wo keine Luftfeuchte ist, kann auch kein Kondenswasser entstehen. Mit dem PSE 30 hat Elmeko eine Lösung, die thermoelektrisch mit Peltiertechnik arbeiten. Die Schaltschrankluft wird im Inneren des PSE-Gerätes über eine kalte Fläche geführt, wodurch sich die Feuchtigkeit dort als Kondensat niederschlägt und gesammelt wird. So wird die Luft im Schrank zuverlässig getrocknet und das Kondensat über einen Schlauch abgeleitet – beispielweise über ein Out-Fit-Bauteil. Das PSE 30 gibt es in drei verschiedene Ausführungen für diverse Einsatzfälle: Das Standardgerät für den stationären Betrieb besitzt eine offene Kondensatwanne und wird senkrecht als Teileinbau installiert. Für den Einsatz in größeren Schaltschränken oder bspw. in mobilen Einheiten wie Baumaschinen verfügt das PSE 30L über ein geschlossenes Gehäuse mit Lüfter, der aktiv warme, feuchte Luft durch das Gerät fördert. Es wird ebenfalls senkrecht eingebaut. Maximale Freiheit bietet das PSE 30LP: Mit seinem geschlossenen Edelstahlgehäuse, Lüfter und Kondensatpumpe ist es sogar in rotierenden Anwendungen verwendbar wie in Rotornaben von Windenergieanlagen. Die Vorteile dieser kompakten Geräte liegen auf der Hand: Gegenüber herkömmlichen Heizverfahren sparen sie erhebliche Energiekosten. Durch die Entfeuchtung der Luft im Schaltschrank wird eine Betauung vermieden – selbst bei Einsatzbereichen in tropischem Klima, bei hohen Temperaturen und gleichzeitig hoher Feuchte. Die Geräte arbeiten an 24VDC-Systemen und werden einfach über Zugfederklemmen angeschlossen. Der Teileinbau in die Schaltschrank-Seitenwand oder Kompletteinbau im Gehäuse sind möglich.

Erwärmte Luft gegen Feuchte und Bauteilausfall

Schaltschrankheizungen bieten eine weitere Lösung gegen Feuchtebildung, weil die erwärmte Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann und gleichzeitig Elektronik-Komponenten unter Kältebedingungen auf Temperatur gehalten werden. Denn Standard-Bauteile funktionieren nur in einem begrenzten Bereich zuverlässig. Temperaturstress – also stark wechselnde Temperaturen – führen nicht selten zu sinkender Lebensdauer. Effiziente Heizungssysteme von Elmeko gibt es mit und ohne Lüfter. Sie kommen im gesamten Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz, aber auch in extremen und anspruchsvollen Anwendungen wie in Windkraftanlagen, Ampelanlagen, Fahrkartenautomaten, Geldautomaten sowie in Maschinen für die Lebensmittelindustrie. Sie basieren auf selbstregelnden PTC-Heizelementen und sind für Spannungsbereiche von 12-24VAC/DC oder 110-240VAC/DC sowie für Sonderspannungen wie 400V AC verfügbar. Durch die profilierten Aluminiumgehäuse wird bei kompakter Bauform eine gute Wärmeabstrahlung erreicht. Die Heizungen werden in der Regel auf einer 35mm Tragschiene unten im Schaltschrank oder direkt in der Nähe empfindlicher Baugruppen installiert. Die Kompakttypen bis 150W gibt es ohne Lüfter. Für eine bessere Luftumwälzung sorgen die größeren Modelle mit Lüftern und Heizleistungen bis 1.500W. Je nach Modell erreichen die Heizungen eine Lebensdauer von 50.000 bis 100.000h. Sie verfügen über internationale Zulassungen wie UL und CE. Die Schutzart IP20 reicht für die Anwendung in Gehäusen und Schaltschränken vollständig aus. Als Zubehör sind Thermostate und Hygrostate verfügbar.

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Elmeko GmbH + Co. KG
http://www.elmeko.de

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