Filterlüfter sind eine kostengünstige Lösung, um abgedichtete Schaltanlagen zu kühlen, die Schutzart IP54 oder IP55 erfüllen müssen.

Filterlüfter sind eine kostengünstige Lösung, um abgedichtete Schaltanlagen zu kühlen, die Schutzart IP54 oder IP55 erfüllen müssen.Pfannenberg

Filterlüfter können, je nach Größe, Anordnung und Umgebungsbedingungen, bis etwa 8000 W Verlustleistung aus dem Gehäuse abführen. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo die Umgebungstemperatur niedriger als die Solltemperatur der Schaltanlage ist. Als Faustformel gilt: Der Unterschied sollte mindestens 10 K betragen. Filterlüfter bestehen im Wesentlichen aus einem Ventilator und einem Filtermedium. Beide sind in einem geschlossenen Rahmen verbaut, der auch zur Befestigung am Schaltschrank dient. Filterlüfter erzeugen im Schaltschrank einen Überdruck mit kühler, gefilterter Außenluft, die, nachdem sie die Wärme im Gehäuse aufgenommen hat, durch eine Austrittsöffnung entweicht. Diese Austrittsöffnung ist ebenfalls mit einem Filter versehen.

Mehr filtern, weniger warten

Die Filter sind notwendig, damit keine Staubpartikel in den Schaltschrank gelangen. Um zu vermeiden, dass die Filter den Luftstrom beeinträchtigen, muss das Wartungspersonal sie regelmäßig tauschen. Üblicherweise kommen Vliesfilter zum Einsatz. Soll das Gehäuse die Schutzart IP55 einhalten, verwenden manche Hersteller einen zweiten Vliesfilter, um die Lüfter noch besser zu filtern. Dies geht jedoch zu Lasten des Luftdurchsatzes, was bei der Dimensionierung berücksichtigt werden muss. Pfannenberg verwendet für IP55-Anwendungen dagegen eine patentierte Faltenfiltermatte, die etwa die gleiche Luftleistung wie ein Vliesfilter erreicht. Außerdem verlängern sich durch den Einsatz des Faltenfilters die Wartungsintervalle bis auf das dreifache, da der fächerförmige Filter durch die größere Oberfläche mehr Partikel absorbieren kann.

Einfache Montage und Wartung sind wichtige Kriterien für einen Lüfter.

Einfache Montage und Wartung sind wichtige Kriterien für einen Lüfter.Pfannenberg

Wenn warten, dann effizient

Da Filter regelmäßig gewechselt werden müssen, sollte der Austausch schnell und unkompliziert sein. Dafür hat die Firma einen robusten und einfach bedienbaren Klappmechanismus in seine Filterlüfter der vierten Generation integriert. Auch der Filterlüfter selbst sollte sich möglichst schnell montieren lassen. Während einige Modelle angeschraubt werden müssen, verfügen die Pfannenberg-Filterlüfter über einen Vier-Ecken-Schnappmechanismus und können werkzeuglos in den entsprechenden Gehäuseausschnitt eingesetzt werden. Die unverlierbare, großzügig dimensionierte Dichtung sorgt für einen luftdichten Anschluss an das Schaltschrankgehäuse.

Filterlüfter für EMV-Anwendungen

Ebenso einfach ist die Montage der Pfannenberg-Filterlüfter, die EMV-Schutz bieten. Das Entfernen von Lackschichten und Aufbringen von leitfähigem Dichtmaterial am Schaltschrank ist beim Einsatz der EMV-Filterlüfter nicht notwendig. Stattdessen verwendet das Unternehmen für seine Lüfter einen Metall-Käfig mit Kontaktfedern. Diese Konstruktion ist zudem umweltfreundlich, da sich die Materialien bei der Entsorgung ohne Aufwand trennen lassen. Das mit Beryllium-Kupfer beschichte Plastik anderer Hersteller muss hingegen am Ende des Lebenszyklus als Sondermüll entsorgt werden.

Thermostate erhöhen die Energieeffizienz

Bei der Anordnung der Filterlüfter am Gehäuse ist darauf zu achten, dass der gesamte Innenraum von Luft durchströmt wird. Dazu werden Filterlüfter und Austrittsfilter diagonal versetzt im Gehäuse angeordnet. Meist kommen Filterlüfter blasend zum Einsatz, sodass der im Gehäuse entstehende Überdruck durch den Austrittsfilter und eventuell bestehende Undichtigkeiten im Gehäuse entweicht. Dies hat den Vorteil, dass im Schaltschrank nur gefilterte, saubere Luft zirkuliert. Anders bei saugender Anordnung: Wenn der Filterlüfter warme Luft aus dem Gehäuse saugt, wird möglicherweise ungefilterte Luft durch Undichtigkeiten eingesogen. Die saugende Anordnung hat jedoch auch Vorteile: Ein am inneren Gehäuse eines Filterlüfters befestigtes Thermostat kann die Temperatur der Abluft erfassen. So kann der Filterlüfter, dem Kühlbedarf entsprechend an- und abgeschaltet werden. Das erhöht auf die Energieeffizienz der Klimatisierung.

Auch eine Kombination der beschriebenen Methoden ist möglich. Mit je einem blasenden und einem saugendem Filterlüfter werden eine gute Kühlleistung und ein gutes Strömungsverhältnis innerhalb des Gehäuses erreicht. Da nicht immer Luft an den Seiten des Gehäuses zu- oder abgeführt werden kann, werden Filterlüfter und Austrittsfilter auch in die Schaltschranktür eingebaut oder Dachfilterlüfter eingesetzt.

Die genaue Luftleistung ist wichtig

Obwohl Filterlüfter verschiedener Hersteller durchaus identische Baugrößen aufweisen, ist die Luftleistung der Geräte unterschiedlich. Häufig wird die Luftleistung jedoch freiblasend recht plakativ mit hohen Leistungen beworben. Ausschlaggebend ist jedoch die Luftleistung in Kombination mit Austrittsfilter. Denn diese Angabe entspricht in den meisten Fällen den tatsächlichen Betriebsbedingungen. Pfannenberg bildet in seinen Katalogen  zusätzlich Kennlinien ab, die unter anderem Auskunft über die abführbare Verlustleistung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur geben.

Technik im Detail

Berechnungssoftware hilft bei der Dimensionierung

Um die geeignete Filterlüfter-Lösung entsprechend den Umgebungsbedingungen und der abzuführenden Verlustleistung auszuwählen, bietet das Unternehmen eine einfach zu bedienende Berechnungssoftware an. Die Pfannenberg Sizing Software (PSS) kann bei Pfannenberg angefordert oder direkt online auf der Internetseite des Unternehmens genutzt werden. Die Programmoberfläche führt den Anwender Schritt für Schritt durch die Lüfterauslegung. So kann er beispielsweise über ein Drop-down-Menü bestimmte Eigenschaften, wie das Material oder die Anordnung des Schaltschrankes, auswählen. Daneben besteht die Möglichkeit, eine eigene Datenbank mit Komponenten wie Frequenzumrichtern, Netzfiltern oder Sicherungsautomatiken zu erstellen, die im Schaltschrank verbaut werden sollen.

Filterlüfter sind Mittel zum Zweck, sie sollen möglichst langlebig, wartungsarm und unauffällig sein. Pfannenberg hat daher Wert auf ein konturflaches Design gelegt – für die Integration in das Maschinendesign ohne Farb-Irritationen.  Zudem verhindert die flache Kontur Verletzungen des Bedienpersonals. Das Unternehmen produziert die Filterlüfter standardmäßig in RAL7035 (Lichtgrau). Auf Nachfrage jedoch auch in jeder anderen RAL-Farbe. Die Filterlüfter lassen sich problemlos in bereits vorhandene Applikationen integrierten, da sie den gängigen Gehäuseausschnitte entsprechen.