DE20112894U1 - Im Schaltschrank integrierter 60 kW Kaltwassersatz - Google Patents

Im Schaltschrank integrierter 60 kW Kaltwassersatz

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    • H05K7/20627—Liquid coolant without phase change
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Description

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Beschreibung Im Schaltschrank integrierter 60 kW Kaltwassersatz
Um elektronische Komponenten vor der Zerstörung durch zu große Wärme zu schützen, ist es nötig diese durch abkühlen zu schützen.
Dieses wird erreicht durch
1. Klimaanlagen die außer dem auch den Raum klimatisieren in dem der Schaltschrank steht
2. kompakte Schaltschrankkühlgeräte.
Schaltschrankkühlgeräte sind entweder Luft / Luft - Wärmetauscher, Kompressorkühlgeräte oder Luft / Wasser - Wärmetauscher.
Für Luft / Wasser - Wärmetauscher muß entsprechend kaltes Wasser zur Verfugung stehen.
Wenn die nicht auf natürlichem Wege erreicht werden kann, muß das Wasser durch Hilfsmittel gekühlt werden.
Ein solches Hilfsmittel ist ein Kaltwassersatz.
Sie arbeiten nach dem Prinzip der Verdichter- Kältemaschine und haben normaler Weise nur einen Kreislauf.
Dieser besteht aus den vier Hauptteilen Verdichter, Verflüssiger, Drosselorgan und Verdampfer.
Diese vier Bestandteile werden durch Rohrleitungen verbunden und bilden ein hermetisches System, in dem Kältemittel zirkuliert. Außerdem besitzt der Kreislauf einen Filtertrockner um Feuchtigkeit und Schmutzteilchen zu binden.
Das Kältemittel läuft in dem Kreislauf stetig ohne Stoffverbrauch um, und unterliegt verschiedenen Zustandsänderungen. Kältemitteldampf wird bei niedrigem Druck und tiefer Temperatur durch den Verdichter angesaugt und auf einen höheren Druck gebracht. Danach folgt im Verflüssiger zunächst die Enthitzung des bei der Verdichtung stark erwärmten Kältemitteldampfes und anschließend die Verflüssigung bei hohem Druck.
Nachdem die Verflüssigung unter Wärmeabgabe abgeschlossen ist wird das Kältemittel unterkühlt, um die entstehenden Drosselungsverluste zumindest wieder teilweise auszugleichen.
Durch die Unterkühlung wird die zur Verfügung stehende spezifische Kälte vergrößert. Diese
Vergrößerung verringert die erforderliche umlaufende Kältemittelmenge und beeinflußt dadurch direkt die Verdichtergröße.
Im Anschluß daran wird das Kältemittel gedrosselt.
Die Drosselung ist mit einer Druck- und Temperaturabnahme verbunden. Das Kältemittel wird nun verdampft. Die dafür nötige Verdampfungswärme wird einem Wasserkreislauf entzogen.
Nach der Verdampfung wird das Kältemittel überhitzt
Der Kreislauf beginnt nun von neuem.
Das kalte Wasser wird nunmehr mittels einer Pumpe zu den zu kühlenden Komponenten gepumpt. Hier wird über weitere Wärmetauscher nach dem Konvektorprinzip, die Verlustwärme vom Wasser aufgenommen und zurück zum Kaltwassersatz transportiert
Die Leistung solcher Geräte wird maßgeblich durch die Dimensionen der einzelnen Komponenten beeinflußt.
Die Leistung des Verflüssigers ist abhängig von der Oberfläche und der Luftmenge die über die Oberfläche streicht.
Je kleiner die Oberfläche um so größer die Luftmenge und umgekehrt.
Da die Oberfläche durch die Schaltschrankinnenmaße begrenzt wird, muß die Luftmenge gesteigert werden um die Leistung zu erhöhen.
Üblicher Weise werden hier zu Axiallüfter benutzt, die die Luft von unten ansaugen und nach oben wegblasen.
Diese Lüfter haben nominell einen großen Luftvolumenstrom, reagieren auf Widerstände im Luftstrom aber sehr empfindlich. Das heißt, sind Gegenstände im Luftstrom, verringert sich dieser so stark, dass nicht mehr genügend Verflüssigerleistung zur Verfügung steht.
Radiallüfter haben eine seht viel größere Pressung, d.h. sie können Widerstände im Luftstrom besser überwinden, aber eine kleinere Luftleistung. Außerdem verursachen sie große Luftgeräusche.
Durch die Zahlreichen Komponenten des Kaltwassersatzes, die alle im Verflüssigerluftstrom liegen, sind Radiallüfter dennoch vorzuziehen.
Dieses Problem wird mit dem unter Schutzanspruch 1 aufgeführtem Gerät gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass in Schaltschrank integrierte Kaltwassersätze
- auch größere Leistungen als bisher erzielen können
- die Luftgeräusche im Rahmen des Üblichen bleiben
- durch die Beschichtung filterfrei und weitgehend wartungsfrei Arbeiten können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der angefügten Zeichnung erläutert.
Die Luft wird durch die Rückwand des Schaltschrankes angesaugt. Dabei wird erst der Verdichter gekühlt. Anschließend wird die Luft durch den Verflüssiger gesogen und nimmt hierbei die Wärmeverlußtleistung des Kältemittels auf.
Die hier auftretenden Widerstände werden von den Radiallüftem überwunden.
Die starke Geräuschentwicklung wird dadurch gedämmt, dass die Lüfter innerhalb des Schrankes liegen.
Die Innenseiten des Schrankes sind schallisoliert.
Der Luftaustritt kann je nach Gegebenheit über isolierte Luftkanäle in die gewünschte Richtung gelenkt werden.
Zeichenerklärung
1 = Radiallüfter
2 = Luftgekühlter Verflüssiger
3 = Halteblech fur die Lüfter

Claims (2)

1. In Schaltschrank integrierter Kaltwassersatz dadurch gekennzeichnet, dass die Verflüssigungslüfter im Schaltschrank untergebracht sind und durch die Rückwand ausblasen.
2. In Schaltschrank integrierter Kaltwassersatz nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Verflüssiger durch eine auf Nanotech-Basis beruhende Beschichtung vor Schmutz, Verstopfung, Korrosion und Zerstörung durch aggressive Atmosphären geschützt wird
DE20112894U 2001-08-03 2001-08-03 Im Schaltschrank integrierter 60 kW Kaltwassersatz Expired - Lifetime DE20112894U1 (de)

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