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Autor Thema:  Gehäuseklimatisierung (4060 mal gelesen)
MiHo
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erstellt am: 30. Sep. 2011 10:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Die Wärmeabführung aus Gehäusen lässt sich näherunsweise relativ leicht berechnen.
Dazu gibt es ja in der Schaltschranktechnik auch eine Menge Tipps und Tools div. Hersteller.

Alle mir bekannten und bisher genutzten Rechenalgorithmen dazu beziehen sich dabei auf den
Wärmedurchgangskoeffizienten, den sogenannten k-Faktor.
Dieser wird einheitlich angegeben in  W / m² * K
Werte z.B. für Stahl  5,5
Kunststoff  3,5
Edelstahl  3,7 ..4

Ich muss nun aber eine Anordnung mit inneren Dämmplatten rechnen. Dies geht m.E. nur über den Gesamt-Wärmedurchgangswiderstand, da ja sozusagen mehrere Materialien "in Reihe geschalten" sind.

Anordnung:
- Gehäuse in Freiluftaufstellung, allseitig frei stehend
- Abmessungen BHT ca. (0,5 x 2,5 x 0,25) m³
- Material 2,5 mm Edelstahl, pulverbeschichtet
- innen ausgekleidet mit ca. 8 mm PE-Schaumplatten

Rein rechnerisch ist mir das eigentlich klar, es gibt ja auch eine Menge darüber geschrieben, z.B. hier
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmedurchgangskoeffizient
oder auch hier
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmedurchlasskoeffizient
u.ä.

Ich komme aber mit den Zahlenwerten nicht hin.
Grundproblem 1: Die oben genannten k-Werte müssen sich ja auf eine bestimmte Materialdicke beziehen.
Weis jemand, welche Dicke hierfür angesetzt ist?

Theoretisch müsste sich ja der Wärmedurchlasskoeffizient k aus dem Quotienten Wärmeleitfähigkeit Lamda/Materialdicke herleiten lassen, also:
k [W/m² * K] = Lamda [ W/m * K] / d [m]
Die Werte für die Wärmeleitfähigkeit z.B. für Stahl rd. 50 und Edelstahl rd. 15 W/m * K habe ich auch in div. Tabellen gefunden.
Um auf die oben genannten,in der Literatur angegebenen, k-Werte=Lamda/Dicke zu kommen, müsste ja aber dann
bei Stahl k=5,5 und Lamda = rd. 50 eine Dicke von 9 m !! angesetzt sein
Das kann wohl nicht sein. Wo liegt hier mein Denkfehler?
Kann mir da jemand weiter helfen?

Grundproblem 2:
Der Gesamt-Wärmedurchgangswiderstand einer solchen Anordnung berechnet sich ja aus der Summe der Wäremdurchlasswiderstände der einzelnen Schichten + innerer Wärmeübergangswiderstand + äußerer Wärmeübergangswiderstand.
Weis jemand, welche  Werte für inneren bzw. äußeren Übergangswiderstand bei solche einer Konstellation anzusetzen sind?
Ich habe hierzu nur Werte aus der Bauphysik von Gebäuden gefunden, z.B. für den inneren Wärmeübergangswiderstand 0,1 K*m/W und für den äußeren 0,04.
Kann ich diese für die hier beschriebene Anordnung genau so ansetzen??

Vielleicht gibt es hier im Forum jemanden, der sich im beruflichem Alltag näher mit sowas befasst und mir sagen kann, wo mein Fehler liegt, bzw. wie ich richtig rechen muss.
Für Eure Bemühungen schon jetzt mal besten Dank im Voraus und allen ein schönes verlängertes WE.



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Beste Grüße MiHo

"Die Welt ist außerhalb der Irrenhäuser nicht minder drollig als drinnen" (Hermann Hesse)

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N.Lesch
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erstellt am: 30. Sep. 2011 11:05    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für MiHo 10 Unities + Antwort hilfreich

Es gibt 3 Arten von Wärmeübertragung:
Wärmeleitung
Konvektion
Strahlung

Die ersten 2 kommen wohl für Dein Problem in Frage.

" Werte für inneren bzw. äußeren Übergangswiderstand " Damit ist wohl die Konvektion Innen und außen gemeint.
Soweit ich noch aus meinem Studium weiß gibt es dafür den Wert Alpha.
Und der hängt eigentlich nur von der Geschwindigkeit der Luftströmung ab.

Der K-Wert enhällt bereits alles zusammen. Also Wärmeleitung und KOnvektion innen und außen.

Für die Konvektion im Freien ist Deutschland in 3 Zonen eingeteilt.
dafür sollte es Alpha werte geben.

Die von Dir genannten Werte für den k-Faktor müssen aber stark vereinfacht sein.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
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erstellt am: 30. Sep. 2011 11:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für MiHo 10 Unities + Antwort hilfreich

Im Dubbel ( Taschenbuch für den Maschinenbau) ist auf Seite D 28 unter 10.2 Wärmeübergang und Wärmedurchgang genau das Problem beschrieben.

Für Alpha wird da ein Wert von 3 bis 20 für Gase genannt.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
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erstellt am: 30. Sep. 2011 11:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

 
Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:

" Werte für inneren bzw. äußeren Übergangswiderstand " Damit ist wohl die Konvektion Innen und außen gemeint.

Der K-Wert enhällt bereits alles zusammen. Also Wärmeleitung und KOnvektion innen und außen.


Ja, das hatte ich mir auch schon so gedacht.
Aber auch das kommt ebend rein rechnerisch nicht so richtig hin.
Da wäre ja dann  k=1/(R innen + R außen + (Dicke/Lamda))
Also für Stahl z.B. 5,5=1/(0,1 + 0,04 + (d/50))
So gerechnet wäre für k=5,5 eine Dicke des Stahlblechs von 2 m angesetzt.
Das kann ich nicht glauben.
Nimmt man dagegen "normale" Blechdicken von z.B. 2 ... 3 mm an, zeigt sich, dass der Anteil des Wertes d/Lamda vernachlässigbar klein wird. Das heißt, die unterschiedlichen k-Werte z.B. für Stahl und Edelstahl lassen sich so nicht erklären.

Im Übrigen glaube ich eher nicht, dass die k-Werte stark vereinfacht sind, da man sie bei allen Beispielrechnungen in Bezug auf Schaltschrankklimatisierung einheitlich so vorfindet.
Man müsste nur wissen, was sich konkret hinter den Werten verbirgt.

Die Werte für die Übergangswiderstände innen bzw. außen hab ich u.a. hier her: http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme%C3%BCbergangswiderstand
Es steht hier eigentlich auch nochmal genau das, was du schon anmerkst, nämlich dass damit die Strahlung+Konvektion beziffert ist.
Tja, aber wenn ich mit diesen Werten rechne        siehe oben!!

Danke auf jeden Fall esrt einmal für deine weiterführenden Gedanken.

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Beste Grüße MiHo

"Die Welt ist außerhalb der Irrenhäuser nicht minder drollig als drinnen" (Hermann Hesse)

[Diese Nachricht wurde von MiHo am 30. Sep. 2011 editiert.]

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erstellt am: 30. Sep. 2011 13:03    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für MiHo 10 Unities + Antwort hilfreich

Die o.g. Norm bezieht sich auf Gebäude, da mußt Du mit Duchschnittswerten oder tatsächlichen Werten rechnen wenn Du die Heizenergie berechnen willst.

Ich habe jetzt Deine Zahlen nicht nachgerechnet, aber in Deiner Branche willst Du ja Wärme ableiten.
Da mußt Du von den üngünstigsten Werten ausgehen und das ist innen und außen total windstill.
Also die Luft bewegt sich überhaupt nicht.
Da hast Du dann ganz andere R Werte. Die mußt Du in der Elektro-Branche erforschen.

Um zurück zu dem Schaltschrank zu kommen: wahrscheinlich hängt der Wärmeduchgang nur von der PE Isolierung ab.

Ich nehme an, daß in dem Schaltschrank einen max. Temperatur nicht überschritten werden soll.
Falls da eine Konstannte Temperatur eingehalten werden soll, wird das ohne Regelung nicht funktionieren.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
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MiHo
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Zitat:
Da hast Du dann ganz andere R Werte. Die mußt Du in der Elektro-Branche erforschen.

deshalb ja der Post auch hier im Elektrotechnikforum ;)

Zitat:
Ich nehme an, daß in dem Schaltschrank einen max. Temperatur nicht überschritten werden soll.
Falls da eine Konstannte Temperatur eingehalten werden soll, wird das ohne Regelung nicht funktionieren.

Genau so ist es.
Ich muss sowohl gegen zu niedrige Temp. was tun als auch gegen zu hohe.
Bei minimalen Umgebungstemp. von -25 Grad darf die Temp. im Inneren nicht unter + 5 Grad sinken.
Dagegen darf die max. Temp. im Inneren +45 Grad nicht überschreiten, was ja im Sommer bei starker Sonneneinstrahlung leicht passieren kann.

Ist mir auf jeden Fall klar, dass das ein sehr komplexes Thema ist.
Ich  wollte es mal überschläglich zur Orientierung rechnen, komme aber nicht so richtig weiter mangels Fachwissen und den oben beschriebenen Widersprüchen.

Aber ich denke, da gibts garantiert Experten, die sowas relativ genau berechnen können und hoffe ebend das einer von denen das hier vielleicht liest und mir weiter helfen kann.
Vielleicht kennt auch jemand jemanden, der jemanden kennt ...der Ahnung hat? 


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Beste Grüße MiHo

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Hallo,
auch ich darf mich mit Schaltschränken im Außenbereich beschäftigen.
Die bekannten Formeln zur Berechnung der Schaltschrankklimatisierung
sind zwar schön und gut, man muss aber auf einiges achten.
Im Winter wird es dir passieren, dass du im unterem Bereich
des Schranks Minustemperaturen hast, während es im oberen Bereich mollig warm ist.
Um dies zu verhindern muss die Luft umgewälzt werden.
Ist der Schrank auch noch mit Belüftungsöffnungen versehen wird's noch komplizierter,
dann entweicht nämlich im Winter deine wertvolle Wärme... und im Sommer können die Öffnungen gar nicht groß genug sein...
Viel Spaß bei der Berechnung der benötigten Heiz-/Kühlleistung!
Gruß, TOM

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MiHo
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Danke auch dir für deine Antwort, TOM.

Zitat:
Original erstellt von TOM65:
Hallo,
... die bekannten Formeln zur Berechnung der Schaltschrankklimatisierung sind zwar schön und gut, man muss aber auf einiges achten ...

... und auf was nun konkret?? Kannst du mir evtl. doch ein paar Tipps geben?

Zitat:
Im Winter wird es dir passieren, dass du im unterem Bereich
des Schranks Minustemperaturen hast, während es im oberen Bereich mollig warm ist.

Eher nicht. Es dreht sich nicht um einen Schaltschrank in klassischen Sinne mit Leistungskomponenten und sowas.
Die Verlustleistung im Schrank liegt deutlich unter 10 W.
Da heizt sich nichts auf.
Es geht vielmehr darum, die unteren bzw. oberen Grenztemperaturen für die div. Komponenten einzuhalten, wei oben schon beziffert.

Zitat:

Viel Spaß bei der Berechnung der benötigten Heiz-/Kühlleistung!

Der Spaßfaktor ist schon etwas getrübt, weil ich schon eine Weile rechne ohne greifbare und plausible Ergebnisse.
Derzeit bin ich u.a. am Suchen nach Zahlen, welche Wärmeeinstrahlung durch die Sonneneinstrahlung ich z.B. für einen durchschnittlichen Sommer-Sonnentag ansetzen muss; Standort Großraum München.


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Beste Grüße MiHo

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N.Lesch
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erstellt am: 04. Okt. 2011 08:19    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für MiHo 10 Unities + Antwort hilfreich

"Wärmeeinstrahlung durch die Sonne"
Der Wärmeintrag duch die Sonne hängt hauptsächlich von der Oberfläche ab. ( Farbe und Rauhheit )

Man hat auch schon im Auto in Süddeutschland weit über 100 °C durch Sonne gemessen.

Die beste Klimaanlage hierzulande ist immer noch ein Sonnenschutz.

Den Schaltschrank kannst Du außen mit einer zusätzlichen  Wand ( Blech) verkleiden, oben und unten offen.
Und obendrüber auch noch eine seitlich offen.
Den Abstand mußt Du bei den Architekten erkunden.

------------------
Klaus   

[Diese Nachricht wurde von N.Lesch am 04. Okt. 2011 editiert.]

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Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
"Wärmeeinstrahlung durch die Sonne"
Man hat auch schon im Auto in Süddeutschland weit über 100 °C durch Sonne gemessen ...

Wirklich?? Kann ich mir fast nicht vorstellen. Mir sind Zahlen so um die 60 Grad in Erinnerung. Aber weit über hundert 


Zitat:
Den Schaltschrank kannst Du außen mit einer zusätzlichen  Wand ( Blech) verkleiden, oben und unten offen.
Und obendrüber auch noch eine seitlich offen.

Geht leider nicht. Das Design ist vorgegeben, da kann ich nichts dran machen. Stichwort "Stadtmöbel". Da reden die Designer ein gehöriges Wort mit. Ist auch noch alles schön rund und so weiter. Das erschwert das Ganze zusätzlich.

Doppelwandigkeit lässt die Konstruktion ebenfalls nicht so richtig zu.
Deshalb ja meine Vorstellung , wenigstens innen mit Dämmplatten so weit wie möglich zu dämmen.


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Hallo MiHo,
auch wenn du nur 10W Verlustleistung im Schrank hast, der Schrank wird sich durch die Sonneneinstrahlung aufheizen, da kannst du isolieren wie du willst.

Ich kann N.Lesch nur recht geben: Ein Sommenschutz (Beschattung) ist das beste Mittel, um ein Aufheizen durch die Sonneneinstrahlung zu verhindern.

In Schaltschränken für den Außenbereich setzt man eigendlich auch Komponenten ein, die für die Klimaklasse T1 ausgelegt sind (-25°C bis +70°C).
Viele Hersteller bieten Ihre Produkte auch in einer Ausführung für den erweiterten Temperaturbereich an.

Und egal wo die Wärme herkommt, ohne Umwälzung wird sich die warme Luft immer oben im Schrank sammeln.

Gruß,
TOM

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Mit 8 mm PE Schaum kannst Du die Sonne nicht lange abhalten.

Da hilft dann nur noch Durchzug. bei 2,5 m Höhe sollte da einiges zu erreichen sein.

Eventuell kannst Du die Lüftungen mit Bi-Metall öffnen und schließen.
Bi-Metalle aus 2 verschieden Schichten die sich durch Temperaturänderung ziemlich verbiegen.

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Dank euch für die bisherigen Anmerkungen.

Die meisten einzubauenden Komponenten sind ja Klimaklasse T1.
Aber es gibt ein paar "Ausreiser". Die sind allerdings verbindlich von AG vorgeschrieben, bzw. aufgrund ihrer Funktionsweise auf den engen Einsatztemperaturbereich begrenzt.
Was die Einhaltung der unteren Grenztemperaturen betrifft, tendiere ich zu mehreren dezentralen Heizungen im Bereich der betroffenen Komponenten, das Ganze in Einheit mit der oben beschriebenen Dämmumg des Gesamtgehäuses.
Das macht auch deswegen Sinn, weil das Gehäuse vertikal durch Zwischenböden in mehrere Teilbereiche unterteilt ist.
Die erforderlichen Heizleistungen konnte ich ja noch ganz gut berechnen. So habe ich eine Orientierung und kann es ggf. durch Tests bestätigen bzw. korrigieren.

Unklar ist mir aber nach wie vor die Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung und somit eine doch recht wahrscheinlich Überschreitung der oberen Grenztemperatur von 50 Grad der empfindlichen Komponenten.
Beschattung (Bäume, Häuser oder sowas)kann, muss aber nicht sein. Es geht um x verschiedenen Standorte.
Ich muss somit vom worst case ausgehen, d.h. für die betroffene Region max. mögl. Sonneneinstrahlung ohne Beschattung.

Ich denke auch, dass ich belüften muss.
Im Widerspruch dazu stehen aber derzeit noch die Schutzgradforderung IP 65 sowie die strengen Designvorgaben.
Wenn es in Richtung Belüftung geht, muss zwangsläufig von beidem abgewichen werden.
Um das mit dem AG fundiert diskutieren zu können, wollte ich eigentlich gern als Argumentationsgrundlage die (näherungsweise) Berechnung haben.
Was ich bis jetzt rausgefunden habe:
- Sonneneinstrahlung für die betroffenen Region 1.200 kWh/m²*a
- für senkrechte Flächen ca. "65 % Wirkungsgrad" der o.g. Energie
- die betrahlte Fläche würde ich mal näherungsweise mit 50% der Gesamtfläche des Gehäuses ansetzen, das wären 1,5 m²
- Sonnenscheindauer dto. 1800 h/a


Nun muss ich "nur noch" aus diesen Werten berechnen, wie stark sich das Luftvolumen unter den genannten Voraussetzungen erwärmt.
Da bin ich noch nicht weiter gekommen.

Im Zusammenhang mit dem Heizen seh ich ja auch noch das Problem der, zumindest partiellen, Kondenswasserbildung. Dem wollte ich mit der Dämmung auch weitestgehend entgegen wirken.

Im Endeffekt muss ich doch mal den Kontakt zu Lüftungs- und Klima-Spezialisten suchen.
Habe aber auch noch kein Forum gefunden, wo sich solche Kollegen evtl. tummeln.


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erstellt am: 04. Okt. 2011 16:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für MiHo 10 Unities + Antwort hilfreich

2 Anmerkungen hätte ich noch.
Bei der Sonne kannst Du nicht von Jahresdurchnittswerten ausgehen.
Das funktioniert 2 Meter tief im Boden, da herrschen immer ca. 8 bis 9 Grad.
Du mußt da von einem Sonnentag im Juli ausgehen und da herschen 35° von 7 bis 20 Uhr.

Das mit der Dichtheit würde ich so lösen: IN 2,5 Meter Höhe kommt nur noch Regenwasser von oben.
Dann halt Luft oben einblasen und mit einem Rohr nach unten schicken.

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Hallo Klaus,

Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:

Du mußt da von einem Sonnentag im Juli ausgehen und da herschen 35° von 7 bis 20 Uhr. 


Genau das habe ich ja auch geschrieben. Ich muss vom worst case ausgehen. Wie und was würdest du denn rechnen mit Hilfe  deiner Annahme "35 Grad von 7 bis 20 Uhr"?

Unabhängig davon glaube ich, dass derartige Berechnungen auf Basis der bisher von mir recherchierten Werte gemacht werden.
Ich weiß nur nicht, wie.


Zitat:
Das mit der Dichtheit würde ich so lösen: IN 2,5 Meter Höhe kommt nur noch Regenwasser von oben.
Dann halt Luft oben einblasen und mit einem Rohr nach unten schicken.

IP 65 ist IP 65 - egal in welcher Höhe.
Lüfter mit Filtermatten erreichen max. IP 54!
Wenn, geht sowas nur über Wärmetauscher und dafür habe ich aus jetziger Sicht wegen der Design-Vorgaben keine Realisierungsmöglichkeit. Selbst Lüftungskiemen oder dgl. sind derzeit vom Designer nicht vorgesehen.
Da muss ich wahrscheinlich noch viel Überzeugungsarbeit leisten, allein mir fehlen die "zahlenmäßigen" Argumente.

Ich wünsche allen einen schönen Tag.

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Beste Grüße MiHo

"Die Welt ist außerhalb der Irrenhäuser nicht minder drollig als drinnen" (Hermann Hesse)

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N.Lesch
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Berechnet habe ich die Sonneneinstrahlung noch nicht. Wie ich oben schon schrieb, kommt es ziemlich auf die Oberfläche an. Beidseitig hochglänzendes Alublech ist z.B. sehr wirksam Wärme abzuhalten.

Das mit IP 65 kenne ich. Erst mal Forderungen stellen, und wenn dann die Kosten auftauchen geben sie schon nach.
Der Schaltschrank steht aber immer aufrecht und ein Wasserstrahl (IP 65 ) geht nicht um die Ecke.
Ich könnte mir schon einen Luftein- und Luftauslaß vorstellen der die Forderung erfüllt.

Andernfalls ist die Wärme nur durch die Gehäusewand ( Aluminium ) abzuleiten. Und dann gibt es wieder Probleme mit der Kälte im Winter. So eine Lösung ist aufwendig und benötigt viel Platz im Schaltschrank.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
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TOM65
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Hallo,
ich würde von einer Zwangsbelüftung (also das Einblasen von Außenluft) abraten, da der notwendige Filter garantiert innerhalb kürzester Zeit zusitzen würden.

Platziere die Komponenten, die nicht der Klimaklasse T1 entsprechen,
so weit wie möglich nach unten (ideale Position für den Sommer) und setze unter jede Komponente eine kleine Heizung.
Ob damit die Grenzwerte eingehalten werden können, ist natürlich fraglich.
Der Einsatz eines Klimagerätes (mit geschlossenem Luftkreislauf) ist wahrscheinlich die beste Lösung.

Gruß,
TOM

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MiHo
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Zitat:
Original erstellt von TOM65:
Hallo,
Platziere die Komponenten, die nicht der Klimaklasse T1 entsprechen,
so weit wie möglich nach unten (ideale Position für den Sommer) und
Gruß,
TOM

Geht leider nicht, die Position ist exakt vorgegeben und wegen der Funktionalität auch so erforderlich.
Trotzdem Danke für den Hinweis

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Beste Grüße MiHo

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N.Lesch
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WF 4

erstellt am: 05. Okt. 2011 18:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für MiHo 10 Unities + Antwort hilfreich

Die Wirkung der Sonneneinstrahlung kan man testen z.B: http://www.sgs-cqe.de/images/stories/produktblaetter/deutsch/umwelt/p-301-2007.pdf
Das wirst du sowieso müssen.
( Für die Oberfläche gibt es Wether-O-Meter )

"da der notwendige Filter garantiert innerhalb kürzester Zeit zusitzen würden"
Staub kann mit einem Zyklon abscheiden. Den hatte früher jeder Motor für die Ansaugluft. Die waren nicht groß.
Den Staub in 1 Meter Höhe siehst Du beim Luftfilter Deines Autos.
Weiter oben ist noch weniger.

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Klaus           Solid Edge V 20 SP15
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