Die Diagonallüfter-Bauweise ist eine Kombination aus der Radial- und der Axialbauweise – sie ermöglicht einen hohen und druckstabilen Luftstrom.

Die Diagonallüfter-Bauweise ist eine Kombination aus der Radial- und der Axialbauweise – sie ermöglicht einen hohen und druckstabilen Luftstrom. Rittal

Filterlüfter sind eine kostengünstige Variante der Schaltschrank-Entwärmung, wenn die Temperatur außerhalb des Schaltschranks niedriger ist als die Schaltschrank-Innentemperatur. Der Lüfter filtert die kühlere Umgebungsluft und bläst sie in den Schaltschrank ein, während die wärmere Innenluft über einen Austrittsfilter aus dem Schaltschrank entweichen kann. Dabei ist es wichtig, dass der Filterlüfter die Schutzart des Schaltschrankes nicht herabsetzt und gleichzeitig einen möglichst hohen Luftvolumenstrom erreicht. Auf diese Art und Weise führt er die Wärmelast der eingebauten Elektronikkomponenten im Schaltschrank ab und beugt der Entstehung von Hotspots vor.

Die Lamellengittermechanik der Toptherm-Filterlüfter ermöglicht einen werkzeuglosen Schnellwechsel der Filtermatten.

Die Lamellengittermechanik der Toptherm-Filterlüfter ermöglicht einen werkzeuglosen Schnellwechsel der Filtermatten. Rittal

Filterlüfter nach dem Bauprinzip eines Diagonallüfters sind eine vorteilhafte Kombination aus Radial- und Axiallüftertechnik; sie erzeugen einen hohen Luftvolumenstrom. Dabei verläuft die Ausblasrichtung diagonal nach außen. Das begünstigt eine gleichmäßige Luftverteilung im Gehäuse. Diagonallüfter sorgen für einen stabilen Druck und konstante Luftleistung im Schaltschrank, auch wenn die Filtermatte verschmutzt ist. Der Hersteller Rittal bietet diese Lüftertechnik mit Volumenströmen von 55 bis 900 m³/h an. Seine so genannten Toptherm-Filterlüfter erzeugen durch die Formgebung der unbeweglichen Lüftungskiemen – bezogen auf den Druckverlust – stabile Luftvolumina. So führt beispielsweise  ein Filterlüfter mit einer Luftleistung von 180 m³/h und dem dazugehörigen Austrittsfilter bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C und einer Schaltschrank-Innentemperatur von 35 °C rund 600 Watt Wärme ab.

Energieeffizient im Betrieb durch EC-Technik

Filterlüfter der Baureihe Toptherm von Rittal gibt es mit Volumenströmen von 55 bis 900 m³/h in EC-Technik.

Filterlüfter der Baureihe Toptherm von Rittal gibt es mit Volumenströmen von 55 bis 900 m³/h in EC-Technik. Rittal

Wer auf einen effizienten Betrieb und die Lüfterüberwachung wert legt, sollte sich den Einsatz von Filterlüftern mit EC-Technik (bürstenlose Gleichstrommotoren) überlegen. Weil die Energieeffizienz in den letzten Jahren zunehmend beachtet wird, bietet der Hersteller seine Filterlüfter mit einer Luftleistung ab 55 m³/h alternativ auch mit diesen Motoren im Standardprogramm an. Neben einem geringeren Stromverbrauch lassen sich vor allem die Lüfter der größeren Leistungsklassen (ab 180 m³/h) über die standardmäßig integrierte Steuerschnittstelle über ein 0-10-V- oder ein PWM-Signal (PWM = Pulsweitenmodulation) ansteuern sowie die Lüfterdrehzahl und -funktion zu überwachen. So können die Anlagenbetreiber einen Lüfterausfall schnell und einfach erkennen und so die Betriebssicherheit der  Anlagen verbessern.

Strömungsrichtung ohne Werkzeuge ändern

Die Förderrichtung der Luft wird bei der Baureihe Toptherm einfach durch Drehen des Lüftermoduls umgekehrt.

Die Förderrichtung der Luft wird bei der Baureihe Toptherm einfach durch Drehen des Lüftermoduls umgekehrt. Rittal

In einigen Fällen werden Filterlüfter auch so eingesetzt, dass sie die warme Luft aus dem Schaltschrank heraussaugen anstatt kalte Luft einzublasen. In diesem Fall muss die Luftförderrichtung umgekehrt sein. Der Lüfter wird dann meist im oberen Schrankbereich eingebaut und der Eintrittsfilter im unteren Bereich des Schrankes. Die Filterlüfter von Rittal ermöglichen nun die Umkehrung der Luftförderrichtung einfach durch Drehen des Lüfters ohne den Einsatz von Werkzeugen. Somit deckt das Standardprodukt auch diese Anwendung ab und erfordert keine doppelte Lagerhaltung. Gleichzeitig ermöglicht es der patentierte Drehmechanismus den Spannungsanschluss des Lüftermotors individuell zu positionieren und den elektrischen Anschluss schnell und über die Federzugklemme zu verdrahten. Zudem ist auch die Installation der Filterlüfter komplett werkzeuglos. Das einbaufertige Gerät rastet einfach in den Ausbruch ein, und die Rastnasen sorgen für einen sicheren Halt. Das Verschrauben des Filterlüfters entfällt. Damit wird auch die Schutzart IP 54 erreicht.

Die Tücken mit dem Filtermedium

Um die Schutzart des Schaltschrankes nicht herabzusetzen, müssen Filterlüfter so konzipiert sein, dass sie ausreichend gegen Staub und Spritzwasser schützen. Dabei spielen zum Beispiel die Zuverlässigkeit der Dichtung, die Formgebung der Lamellen, aber auch das Filtermedium eine Rolle. Gerade bei der Schutzart zeigen die verschiedenen Filterlüfter im Markt deutliche Unterschiede: Nur wenige Filterlüfter erreichen bei genauer Prüfung die angestrebte Schutzart IP 54.

Die Filterlüfter von Rittal verwenden deshalb bereits seit mehr als 15 Jahren ein bewährtes Wirrfaservlies. Es verfügt auf der Staubluftseite über eine offene und auf der Reinluftseite über eine geschlossene Gewebestruktur. Der Filter hält so nahezu sämtliche Staubarten ab einer Korngröße von 10 µm zurück. Die Vliesfiltermatte schützt somit gegen Staub- und Schmutzpartikel in schädigenden Mengen (IP 5X). Die Staubluft- und die Reinluftseite des Filters sind zudem erkennbar gekennzeichnet, damit sie richtig platziert werden können.

Um die entsprechende Schutzart gegen allseitiges Spritzwasser (IP X4 nach IEC 60529) zu erreichen, spielen zuverlässige Dichtungen neben dem Filtermedium eine maßgebliche Rolle. Bei den Rittal-Filterlüftern schützen hochwertige, aufgeschäumte Dichtungen, die durch eine Klemmbefestigung fest angepresst werden, sowie die spezielle Struktur der Vliesfiltermatte gegen eindringendes Spritzwasser. Um die Schutzart IP 54 zu erreichen, sind somit keine zusätzlichen Befestigungsschrauben erforderlich. Sollte das noch nicht ausreichen, lässt sich durch Einlegen von zusätzlichen Feinfiltermatten ein noch höherer Schutz gegen Wasser erzielen und die Schutzart IP X5 erzielen.

Die Schutzarttests werden bei Rittal immer über das gesamte Leistungsspektrum und für sämtliche Betriebszustände durchgeführt. Dazu gehört auch der Spritzwassertest mit laufendem Lüftermotor, da dieser Betriebszustand dem Einsatz im Feld entspricht und ein entsprechender Wasserschutz vor allem für diesen Einsatz gewährleistet sein muss. Neben ausführlichen Schutzarttests im hauseigenen Labor lässt der Hersteller seine Filterlüfter zusätzlich durch unabhängige Prüfinstitute zertifizieren.

Schnelle und werkzeuglose Wartung

Nur mit Original-Filtermatten hat der Anlagenbetreiber den Garantieanspruch auf Schutzart, Luftleistung und die Zulassungen.

Nur mit Original-Filtermatten hat der Anlagenbetreiber den Garantieanspruch auf Schutzart, Luftleistung und die Zulassungen. Rittal

Je nach Verschmutzungsgrad der Umgebungsluft sind regelmäßige Wartungsintervalle für den Austausch der Filtermatten empfehlenswert, um einen gleichbleibenden Luftvolumenstrom des Lüfters sicherzustellen. Die Filtermatten werden bei Rittal-Filterlüftern werkzeuglos durch das geöffnete  vordere Lamellengitter gewechselt. Notwendig wird die Wartung in der Regel nur für die Filtermatte, durch die die Umgebungsluft gesogen wird. Die Filtermatte im Austrittsfilter erfordert nur in seltenen Fällen eine regelmäßige Wartung. Damit ist der Wartungsaufwand so gering wie möglich.

Beim Wechseln der Filtermatte empfiehlt es sich, auf den Einsatz von Original-Filtermedien zu achten, weil nur damit eine Garantie auf die angegebene Schutzart, die Luftleistung und sämtliche Zulassungen gegeben ist. Filtermatten mit einer anderen Struktur können entweder den Luftvolumenstrom vermindern (etwa bei zu dichtem Material) oder die angegebene Schutzart verringern (weil sie beispielsweise Flüssigkeiten durchlassen).

Die Original-Filtermedien bieten zudem durch ihre genaue Passform den höchsten Schutz gegen Wasser und Staub. Bei selbstgeschnittenen Filtermatten besteht die Gefahr, dass die Passform abweicht und dadurch Staub und Schmutz an der Filtermatte vorbei in den Schaltschrank eindringt. Aber auch sicherheitsrelevante Aspekte spielen eine Rolle. Bei Funkenflug können sich beispielsweise ungeeignete Filtermedien entzünden. Die Flammen können bis in den Schrank gelangen und dort zu erheblichen Schäden führen. Rittal setzt daher auf bis 100 °C temperaturbeständige Filtermatten ein, die den Kriterien der Brandschutzklasse F1 nach DIN 53 438B entsprechen.