WO2016198088A1 - Vorrichtung und verfahren zum entfeuchten eines schaltschranks - Google Patents

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cooling
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Lorenz Feddersen
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Definitions

  • the present invention relates to a device for dehumidifying a control cabinet, comprising at least one Peltier element which is connectable to a DC electrical source, a thermally conductively connected to a cooling side of the Peltier element condensation body, which is cooled in current flow through the Peltier element, an electronic control circuit for controlling the flow of current through the Peltier element and means for removing moisture condensed on the condensation element from the interior into the environment of the control cabinet.
  • the invention further relates to a corresponding method for dehumidifying a control cabinet.
  • the object of the invention is to provide an apparatus and a method which achieve a reliable and cost-effective dehumidification of a closed cabinet independently of the respective temperature conditions.
  • the invention solves this problem with the means of the independent claims.
  • the power supply of the Peltier element is temporarily reversed in order to heat the heat sink and melt the ice formed on the heat sink, which can advantageously be removed via the condensate line from the interior of the cabinet in its environment.
  • With the inventive design a completely maintenance-free permanent operation of the cabinet is possible.
  • the inventive Device can be used at all temperatures. An energy-intensive separate heating device for heating the
  • the polarity reversal of the power supply of the Peltier element takes place as a result of the determination of an icing condition for the heat sink, for example as a function of the signal from a temperature sensor which is set up to measure a temperature associated with the temperature of the condensation element.
  • the determination of an icing condition may advantageously presuppose that the temperature measured with the temperature sensor falls below a predetermined temperature.
  • the polarity reversal only after a predetermined period of time, preferably at least 10 minutes, more preferably at least 20 minutes, even more preferably at least 30 minutes, after falling below the predetermined temperature, because the icing does not take place abruptly and the cooling operation can be maintained for a while, which improves the overall cooling efficiency.
  • the polarity reversal can also be timed, in particular periodically.
  • cool condensation bodies, reverse polarity, heat condensation body, re-poling, etc. over a heating period.
  • the cooling period is preferably at least 30 minutes, preferably at least 60 minutes and is advantageously longer than the heating period, preferably at least a factor of 5 , more preferably at least a factor of 10.
  • the heating side of the Peltier element is connected to a heat sink, so that the electric heat of the Peltier element can be dissipated so as not to affect the cooling efficiency of the Peltier element.
  • not only the condensation body, but also the heat sink is arranged completely inside the cabinet.
  • the heat sink is usually located at least partially on the outside of the cabinet to dissipate the heat generated by the Peltier element in the environment of the cabinet.
  • this requires a corresponding, elaborate opening to be produced in the housing of the cabinet, which for example makes retrofitting enormously difficult for existing cabinets.
  • the invention has recognized to the extent that a discharge of the heat generated by the Peltier element in the environment of the cabinet is not necessarily desirable, because due to the associated falling temperature inside the cabinet, the efficiency of dehumidification decreases and the risk of icing increases.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a cabinet with a device for dehumidifying the cabinet interior.
  • the closed control cabinet 10 with the housing 11, which is shown only schematically in the figure, is dust-proof at least after level 5, preferably dust-tight in accordance with step 6 in accordance with DIN EN 60529 and / or splash-proof at least after the step 4, preferably jet-proof at least according to level 5 according to DIN EN 60529, and has, for example, the protection class IP65.
  • a typical application is a control cabinet for outdoor use (outdoor control cabinet), for example for solar systems or wind turbines.
  • the housing 11 comprises in particular side walls 12, bottom wall 13, ceiling wall 44, rear wall 45 and a front wall, not shown in FIG. Closed means essentially closed apart from functional openings, but not closed air or pressure tight.
  • a device 14 for dehumidifying the control cabinet 10 is arranged inside the control cabinet 10 or the control cabinet housing 11.
  • the device 14 is preferably held on a vertical partition wall 15, which divides the interior of the cabinet into two areas 16, 17.
  • the area 16 contains the device and the area 17 may contain, for example, control cabinet electronics.
  • the region 17 may have a larger volume than the region 16.
  • the device may alternatively be held on one of the other walls 12, 13, 44, 45.
  • the dehumidifying device 14 comprises at least one Peltier element 18, here for example two Peltier elements 18, wherein each Peltier element 18 is connected via two lines 20, 21 to a control circuit 19, which is connected to a DC voltage source 22 shown only symbolically in FIG.
  • the DC voltage source 22 is in the
  • the electrical energy can come in particular from an energy storage, a grid connection or an energy-generating device.
  • this is thermally conductively connected to a condensation body 23, wherein the heat conductive connection can be mediated for example by means of a thermal compound.
  • the condensation body 23 advantageously comprises a fin body 25 having cooling fins.
  • the condensation body 23 preferably also has a tubular body 25 which is open on both sides and surrounds the rib body 24, which is advantageously vertically oriented.
  • an electric fan 26 is advantageously provided, which is arranged in particular at one of the two open ends, here the upper end of the tubular body 25 and is controlled by the control circuit 19.
  • the heat sink 27 advantageously comprises a fin body having cooling fins 28.
  • the heat sink 27 further comprises a tube body 29 which is open on both sides and surrounds the fin body 28, which is advantageously oriented parallel to the tube body 25 and thus preferably also vertically.
  • an electric fan 30 is advantageously provided, which is arranged in particular at one of the two open ends, here the upper end of the tubular body 29 and is controlled by the control circuit 19.
  • the control circuit 19 is connected to a sensor 31 for measuring the humidity in the control cabinet 10.
  • the sensor 31 may be part of the control circuit 19 or disposed at another suitable location in the control cabinet 10 and connected to the control Circuit 19 may be connected, for example via a signal cable.
  • the control circuit 19 is further connected to a temperature sensor 32 for measuring the temperature of the condensation body 23, which may be attached to the fin body 24 or to the tubular body 25. Alternatively, it may also be a contactless temperature sensor 32.
  • a condensate pan or funnel 33 is arranged for collecting the condensed on the condensation body 23 liquid.
  • a drain opening 34 is provided in the bottom of the condensate tray 23 in the bottom of the condensate tray 23.
  • a condensate line 35 connects the drain opening 34 with a corresponding, opening into the open drain opening 36 in the cabinet 10, here in the bottom 13.
  • an insect filter 37 is switched so insects do not enter from the outside through the condensate line 35 into the cabinet can.
  • another device 35 for discharging the moisture condensed on the condensation body 23 into the environment of the control cabinet 10 can also be provided, for example a channel.
  • a guide device 38 is preferably provided, which is advantageously formed here by the condensate tray 33.
  • the guide device 38 directs the air emerging from the condensation body 23 to the air inlet of the heat sink 27.
  • the direct use of the air cooled in the condensing body 23 to cool the heat sink 27 increases the cooling efficiency and can result in energy saving.
  • the air guide described is made possible in particular by the fact that the flow directions of the fans 26, 30 for the condensation body 23 and the heat sink 27 are opposite, as shown in Figure 1 on the basis of the air flow clarifying arrows.
  • a guide 39 is preferably provided, which directs the exiting from the heat sink warm air through an opening 40 in the partition wall 15 in the area 17 of the cabinet.
  • the heat sink 27 is advantageously larger than the condensation body 23 and the fan 30 for the heat sink 27 preferably has a greater power than the fan 26 for the condensation body 23, since the heat sink 27 in addition to the cooling capacity of the condensation body 23 dissipates the electrical leakage line.
  • the humidity in the interior of the cabinet 10 is continuously monitored by means of the humidity sensor 31 from the control circuit 19. As long as the humidity does not exceed a certain value, the device 14 is substantially out of operation, i. neither the Peltier elements 18 nor the fans 26, 30 are supplied with power.
  • the control circuit 19 activates the Peltier elements 18 and the fans 26, 30 for dehumidifying the cabinet air.
  • the supply lines 20, 21 of the Peltier elements 18 so with the DC voltage source
  • the condensation body 23 is cooled to a temperature of preferably at least 5 degrees, more preferably at least 10 degrees below the ambient air.
  • the dehumidifying device 14 can operate permanently. If the humidity measured with the humidity sensor 31 has fallen below a desired value once or for a certain period of time, the Peltier elements 18 and, if appropriate, with a time delay, the fans 26, 30 can be taken out of operation again.
  • the icing condition may depend on the time course of the temperature of the condensation body 23 measured by means of the temperature sensor 32.
  • the icing condition may also depend on the signal from the humidity sensor 31.
  • a temperature measured by means of a temperature sensor arranged at the air inlet of the heat sink 27 could be a measure of the icing of the condensation body 23.
  • the control circuit 19 Upon detection of the icing condition, or after a predefined time of preferably at least 30 minutes, more preferably at least 60 minutes, after the icing condition has been determined, the control circuit 19 reverses the power supply of the Peltier elements 18.
  • the supply lines 20, 21 of the Peltier elements 18 are inversely connected to the DC voltage source 22, as in the dehumidifying operation, so that the side of the Peltier elements 18 connected to the condensation body 23 is heated and the side of the Peltier elements 18 connected to the heat sink 27 is cooled.
  • the attached to the condensation body 23 ice is melted by the heating and passes through the condensate pan 33 and condensate line 35 into the open.
  • the polarity of the Peltier power supply may be increased - Revert 18 again to resume the normal dehumidifying operation.

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Abstract

Vorrichtung zum Entfeuchten eines Schaltschranks (10), umfassend mindestens ein Peltierelement (18), das mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle (22) verbindbar ist, einen mit einer Kühlseite des Peltierelements (18) wärmeleitend verbundenen Kondensationskörper (23), der bei Stromfluss durch das Peltierelement (18) kühlbar ist, eine elektronische Steuerschaltung (19) zum Steuern des Stromflusses durch das Peltierelement (18) und eine Einrichtung (35) zum Abführen von an dem Kondensationselement (23) kondensierter Feuchtigkeit aus dem Inneren in die Umgebung des Schaltschranks (10), wobei die Steuereinrichtung (19) zum temporären Umpolen der Stromversorgung des Peltierelements (18) eingerichtet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Entfeuchten
eines Schaltschranks
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfeuchten eines Schaltschranks, umfassend mindestens ein Pel- tierelement, das mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle verbindbar ist, einen mit einer Kühlseite des Peltierelements wärmeleitend verbundenen Kondensationskörper, der bei Strom- fluss durch das Peltierelement kühlbar ist, eine elektronische Steuerschaltung zum Steuern des Stromflusses durch das Peltierelement und eine Einrichtung zum Abführen von an dem Kondensationselement kondensierter Feuchtigkeit aus dem Inneren in die Umgebung des Schaltschranks. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein entsprechendes Verfahren zum Entfeuchten eines Schaltschranks .
Bei wasser- und staubdichten Schaltschränken, die im Außenbereich eingesetzt werden, entsteht häufig das Problem, dass der Schaltschrank nachts auskühlt und die Temperatur unter den Taupunkt fällt. Luftfeuchtigkeit schlägt sich als Kondensat auf den elektrischen Komponenten nieder und die Gefahr eines elektrischen Überschlags und Korrosionsgefahr steigen stark an. Infolge von Wartungsarbeiten bei feuchtem Wetter wird zusätzliche Feuchtigkeit in den Schaltschrank eingebracht. Generell kann in den Schaltschrank eingebrachte Feuchtigkeit aufgrund der Dichtigkeit desselben auch bei warmem Wetter kaum aus dem Schaltschrank ins Freie gelangen.
Es ist im Stand der Technik bekannt, eine elektrische Heizeinrichtung in dem Schaltschrank anzuordnen, die so angesteuert wird, dass ein Unterschreiten des Taupunkts in dem Schaltschrank vermieden wird. Der Energieverbrauch für die Heizeinrichtung ist jedoch erheblich, insbesondere bei Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts.
Aus der DE 10 2009 008 233 AI ist eine gattungsbildende Vorrichtung zum Entfeuchten eines geschlossenen Schaltschranks bekannt. Um eine Vereisung des Kondensationselements zu verhindern, ist eine Regelung der Kühltemperatur auf der Basis eines Signals von einem Temperatursensor vorgesehen, die so ausgeführt ist, dass die Temperatur des Kondensationselements nicht unter den Gefrierpunkt fällt. Je nach den Temperaturverhältnissen kann dies dazu führen, dass die Kühlleistung des Kondensationskörpers bis auf Null reduziert wird, wodurch die Entfeuchtung des Schaltschranks reduziert oder sogar verhindert wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die eine zuverlässige und kostengünstige Entfeuchtung eines geschlossenen Schaltschranks unabhängig von den jeweiligen Temperaturverhältnissen erreichen .
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Mitteln der unabhängigen Ansprüche. Die Stromversorgung des Peltierelements wird temporär umgepolt, um den Kühlkörper zu erwärmen und das an dem Kühlkörper gebildete Eis abzuschmelzen, das vorteilhaft über die Kondensatleitung aus dem Inneren des Schaltschranks in dessen Umgebung abgeführt werden kann. Mit der erfindungs- gemäßen Auslegung ist ein völlig wartungsfreier dauerhafter Betrieb des Schaltschranks möglich. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo Probleme insbesondere bei Temperaturen um den Gefrierpunkt und darunter auftreten, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei allen Temperaturen eingesetzt werden. Eine energieintensive separate Heizeinrichtung zum Heizen des
Schaltschrankinneren im Falle niedriger Außentemperaturen ist erfindungsgemäß verzichtbar, weil das ohnehin vorhandene Pel- tierelement durch Umpolung temporär und gezielt als Heizelement zur Erwärmung des Kondensationskörpers verwendet wird.
Bevorzugt erfolgt die Umpolung der Stromversorgung des Pel- tierelements infolge der Feststellung einer Vereisungsbedingung für den Kühlkörper, beispielsweise in Abhängigkeit des Signals von einem Temperatursensor, der zur Messung einer mit der Temperatur des Kondensationselements zusammenhängenden Temperatur eingerichtet ist. In diesem Fall kann die Feststellung einer Vereisungsbedingung vorteilhaft voraussetzen, dass die mit dem Temperatursensor gemessene Temperatur eine vorbestimmte Temperatur unterschreitet. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Umpolung erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, vorzugsweise mindestens 10 Minuten, weiter vorzugsweise mindestens 20 Minuten, noch weiter vorzugsweise mindestens 30 Minuten, nach dem Unterschreiten der vorbestimmten Temperatur erfolgt, weil die Vereisung nicht schlagartig erfolgt und der Kühlbetrieb noch eine Weile aufrechterhalten werden kann, was die Kühleffizienz insgesamt verbessert.
Alternativ zu einer Feststellung einer Vereisungsbedingung kann die Umpolung auch zeitgesteuert, insbesondere periodisch erfolgen. Beispielsweise über eine Kühlperiode Kondensations- körper kühlen, umpolen, über eine Heizperiode Kondensations- körper heizen, zurückpolen, usw. Hier beträgt die Kühlperiode vorzugsweise mindestens 30 Minuten, vorzugsweise mindesten 60 Minuten und ist vorteilhaft länger als die Heizperiode, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 5, weiter vorzugsweise um mindestens einen Faktor 10. Vorzugsweise ist die Heizseite des Peltierelements mit einem Kühlkörper verbunden, so dass die elektrische Wärme des Peltierelements abgeführt werden kann, um die Kühleffizienz des Peltierelements nicht zu beeinträchtigen. Vorteilhaft ist nicht nur der Kondensationskörper, sondern auch der Kühlkörper vollständig im Inneren des Schaltschranks angeordnet. Im Stand der Technik ist der Kühlkörper gewöhnlich mindestens teilweise an der Außenseite des Schaltschranks angeordnet, um die von dem Peltierelement erzeugte Wärme in die Umgebung des Schaltschranks abzuführen. Dies erfordert jedoch eine entsprechende, aufwändig herzustellende Öffnung im Gehäuse des Schaltschranks, was beispielsweise die Nachrüstung für vorhandene Schaltschränke enorm erschwert. Zudem hat die Erfindung insoweit erkannt, dass eine Abführung der von dem Peltierelement erzeugten Wärme in die Umgebung des Schaltschranks nicht unbedingt erstrebenswert ist, weil aufgrund der damit einhergehenden sinkenden Temperatur im Inneren des Schaltschranks der Wirkungsgrad der Entfeuchtung abnimmt und die Vereisungsgefahr zunimmt .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Schaltschranks mit einer Vorrichtung zur Entfeuchtung des Schalt - schrankinneren .
Der in der Figur nur schematisch gezeigte geschlossene Schalt - schrank 10 mit dem Gehäuse 11 ist staubgeschützt mindestens nach Stufe 5, vorzugsweise staubdicht nach Stufe 6 gemäß DIN EN 60529 und/oder spritzwassergeschützt mindestens nach Stufe 4, vorzugsweise strahlwassergeschützt mindestens nach Stufe 5 gemäß DIN EN 60529, und weist beispielsweise die Schutzklasse IP65 auf. Eine typische Anwendung ist ein Schaltschrank für den Außenbereich (Outdoor-Schaltschrank) , beispielsweise für Solaranlagen oder Windenergieanlagen. Das Gehäuse 11 umfasst insbesondere Seitenwände 12, Bodenwand 13, Deckenwand 44, Rückwand 45 und eine in Figur 1 nicht gezeigte Vorderwand. Geschlossen bedeutet dabei im Wesentlichen geschlossen abgesehen von Funktionsöffnungen, nicht aber luft- oder druckdicht geschlossen .
Im Inneren des Schaltschranks 10 bzw. des Schaltschrankgehäu- ses 11 ist eine Vorrichtung 14 zum Entfeuchten des Schalt- schranks 10 angeordnet. Die Vorrichtung 14 ist vorzugsweise an einer vertikalen Zwischenwand 15 gehalten, die das Innere des Schaltschranks in zwei Bereiche 16, 17 trennt. Der Bereich 16 enthält die Vorrichtung und der Bereich 17 kann beispielsweise Schaltschrankelektronik enthalten. Der Bereich 17 kann insbesondere ein größeres Volumen haben als der Bereich 16. Die Vorrichtung kann alternativ an einer der anderen Wände 12, 13, 44, 45 gehalten sein.
Die Entfeuchtungsvorrichtung 14 umfasst mindestens ein Pel- tierelement 18, hier beispielsweise zwei Peltierelemente 18, wobei jedes Peltierelement 18 über zwei Leitungen 20, 21 mit einer Steuerschaltung 19 verbunden ist, die mit einer in Figur 1 nur symbolisch dargestellten Gleichspannungsquelle 22 verbunden ist. Die Gleichspannungsquelle 22 steht in dem
Schaltschrank 10 zur Verfügung, wobei die elektrische Energie insbesondere aus einem Energiespeicher, einem Netzanschluss oder einer Energie erzeugenden Einrichtung stammen kann. Auf der Kühlseite des Peltierelements 18 ist dieses wärmeleitend mit einem Kondensationskörper 23 verbunden, wobei die wärme- leitende Verbindung beispielsweise mittels einer Wärmeleitpaste vermittelt werden kann.
Der Kondensationskörper 23 umfasst vorteilhaft einen Kühlrippen aufweisenden Rippenkörper 24. Vorzugsweise weist der Kondensationskörper 23 des Weiteren einen den Rippenkörper 24 umgebenden, beidseitig offenen Rohrkörper 25 auf, der vorteilhaft vertikal orientiert ist. Zur Erzeugung einer Luftströmung durch den Rohrkörper 25 entlang dem Rippenkörper 24 ist vorteilhaft ein elektrischer Lüfter 26 vorgesehen, der insbesondere an einem der beiden offenen Enden, hier dem oberen Ende des Rohrkörpers 25 angeordnet ist und von der Steuerschaltung 19 angesteuert wird.
Auf der Heizseite des Peltierelements 18 ist dieses wärmeleitend mit einem Kühlkörper 27 verbunden, wobei die wärmeleitende Verbindung beispielsweise mittels einer Wärmeleitpaste vermittelt werden kann. Der Kühlkörper 27 umfasst vorteilhaft einen Kühlrippen aufweisenden Rippenkörper 28. Vorzugsweise weist der Kühlkörper 27 des Weiteren einen den Rippenkörper 28 umgebenden, beidseitig offenen Rohrkörper 29 auf, der vorteilhaft parallel zu dem Rohrkörper 25 und somit vorzugsweise ebenfalls vertikal orientiert ist. Zur Erzeugung einer Luftströmung durch den Rohrkörper 29 entlang dem Rippenkörper 28 ist vorteilhaft ein elektrischer Lüfter 30 vorgesehen, der insbesondere an einem der beiden offenen Enden, hier dem oberen Ende des Rohrkörpers 29 angeordnet ist und von der Steuerschaltung 19 angesteuert wird.
Die Steuerschaltung 19 ist mit einem Sensor 31 zur Messung der Luftfeuchtigkeit in dem Schaltschrank 10 verbunden. Der Sensor 31 kann Teil der Steuerschaltung 19 oder an anderer geeigneter Stelle in dem Schaltschrank 10 angeordnet und mit der Steuer- Schaltung 19 beispielsweise über ein Signalkabel verbunden sein. Die Steuerschaltung 19 ist des Weiteren mit einem Temperatursensor 32 zur Messung der Temperatur des Kondensations- körpers 23 verbunden, der an dem Rippenkörper 24 oder an dem Rohrkörper 25 angebracht sein kann. Alternativ kann es sich auch um einen kontaktlos messenden Temperaturfühler 32 handeln .
Am unteren Ende des Kondensationskörpers 23 ist eine Kondensatwanne bzw. -trichter 33 zum Auffangen der an dem Kondensationskörpers 23 kondensierten Flüssigkeit angeordnet. Im Boden der Kondensatwanne 23 ist eine AblaufÖffnung 34 vorgesehen. Eine Kondensatleitung 35 verbindet die AblaufÖffnung 34 mit einer entsprechenden, ins Freie mündenden AblaufÖffnung 36 in dem Schaltschrank 10, hier in dessen Boden 13. In die Kondensatleitung 35 ist ein Insektenfilter 37 geschaltet, damit Insekten nicht von außen durch die Kondensatleitung 35 in den Schaltschrank gelangen können. Anstelle der Kondensatleitung kann auch eine andere Einrichtung 35 zum Abführen der an dem Kondensationskörper 23 kondensierten Feuchtigkeit in die Umgebung des Schaltschranks 10 vorgesehen sein, beispielsweise ein Kanal .
An der Abluftseite des Kondensationskörpers 23 ist vorzugsweise eine Leiteinrichtung 38 vorgesehen, die hier vorteilhaft von der Kondensatwanne 33 gebildet wird. Die Leiteinrichtung 38 lenkt die aus dem Kondensationskörper 23 austretende Luft zu dem Lufteintritt des Kühlkörpers 27 hin. Die direkte Verwendung der in dem Kondensationskörper 23 gekühlten Luft zum Kühlen des Kühlkörpers 27 erhöht die Kühleffizienz und kann zu einer Energieersparnis führen. Die beschriebene Luftführung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Strömungsrichtungen der Lüfter 26, 30 für den Kondensationskörper 23 und den Kühlkörper 27 entgegengesetzt sind, wie in Figur 1 anhand der die Luftströmung verdeutlichenden Pfeile ersichtlich ist.
An der Abluftseite des Kühlkörpers 27 ist vorzugsweise eine Leiteinrichtung 39 vorgesehen, die die aus dem Kühlkörper austretende warme Abluft durch eine Öffnung 40 in der Trennwand 15 in den Bereich 17 des Schaltschranks lenkt. Dies hat den Vorteil, dass die aus dem Kühlkörper austretende warme Abluft einen möglichst großen Weg zurücklegen muss, bevor sie wieder in den Kondensationskörper 23 eintreten kann, da warme und trockene Luft die Kühleffizienz des Kondensationskörpers 23 beeinträchtigen kann.
Der Kühlkörper 27 ist vorteilhaft größer als der Kondensationskörper 23 und der Lüfter 30 für den Kühlkörper 27 hat vorzugsweise eine größere Leistungsaufnahme als der Lüfter 26 für den Kondensationskörper 23, da der Kühlkörper 27 zusätzlich zu der Kühlleistung des Kondensationskörpers 23 die elektrische Verlustleitung abführt .
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung 14 in einer vorteilhaften Ausführungsform beschrieben.
Die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Schaltschranks 10 wird fortlaufend mittels des Luftfeuchtesensors 31 von der Steuerschaltung 19 überwacht. Solange die Luftfeuchtigkeit einen gewissen Wert nicht überschreitet, ist die Vorrichtung 14 im Wesentlichen außer Betrieb, d.h. weder die Peltierelemente 18 noch die Lüfter 26, 30 werden mit Strom versorgt.
Sobald die mit dem Luftfeuchtesensor 31 gemessene Luftfeuchtigkeit einen gewissen Wert überschreitet, beispielsweise infolge einer Öffnung des Schaltschranks für Wartungs- oder Re- paraturarbeiten, nimmt die Steuerschaltung 19 die Peltierelemente 18 und die Lüfter 26, 30 zum Entfeuchten der Schalt - schrankluft in Betrieb. Dazu werden die Versorgungsleitungen 20, 21 der Peltierelemente 18 so mit der Gleichspannungsquelle
22 verbunden, dass die mit dem Kondensationskörper 23 verbundene Seite der Peltierelemente 18 gekühlt und die mit dem Kühlkörper 27 verbundene Seite der Peltierelemente 18 erwärmt wird. Der Kondensationskörper 23 wird auf eine Temperatur von vorzugsweise mindestens 5 Grad, weiter vorzugsweise mindestens 10 Grad unterhalb der Umgebungsluft abgekühlt. Die Lüfter 26,
30 werden so betrieben, dass die Strömungsrichtung im Kondensationskörper 23 wie in Figur 1 gezeigt entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung im Kühlkörper 27 ist. Die Schaltschrankluft wird mittels des Lüfters 26 kontinuierlich durch den Kondensationskörper 23 geblasen. Die Schaltschrankluft wird dabei durch den kalten Kondensationskörper 23 abgekühlt. Bei Unterschreiten des Taupunkts kondensiert das in der Schaltschrankluft enthaltene Wasser und schlägt sich auf dem Kondensationskörper 23 nieder. Das Wasser läuft an dem Kondensationskörper 23 herunter, wird in der Kondensatwanne 33 aufgefangen und über die Kondensatleitung 35 und den Insektenfilter 37 ins Freie abgeführt. Solange die Temperatur des Kondensationskörpers 23 über Null °C liegt, kann die Entfeuchtungsvorrichtung 14 dauerhaft arbeiten. Wenn die mit dem Luftfeuchtigkeits- sensor 31 gemessene Luftfeuchtigkeit einmalig oder für einen bestimmten Zeitraum unter einen gewünschten Wert gefallen ist, können die Peltierelemente 18 und, ggf. mit einer Zeitverzögerung, auch die Lüfter 26, 30 wieder außer Betrieb genommen werden .
Wenn jedoch die mittels des Temperatursensors 32 gemessene Temperatur des Kondensationskörpers 23 unter Null °C absinkt, so tritt Vereisung auf und der Kondensationskörper 23 würde nach einiger Zeit mit einer Eisschicht bedeckt sein, die die Kühleffizienz des Kondensationskörpers 23 drastisch reduziert. Aus diesem Grund wird, wenn die mittels des Temperatursensors 32 gemessene Temperatur des Kondensationskörpers 23 unter einen bestimmten Wert im Bereich des Gefrierpunkts fällt, eine Vereisungsbedingung von der Steuerschaltung 19 geprüft. Vereisung kann beispielsweise festgestellt werden, wen die Temperatur des Kondensationskörpers 23 über einen vorbestimmten Zeitraum von mindestens 30 Minuten, vorzugsweise mindestens 60 Minuten, unterhalb einer vorbestimmten Temperatur im Bereich oder unterhalb des Gefrierpunkts liegt.
Andere Vereisungsbedingungen sind möglich. Im Allgemeinen kann die Vereisungsbedingung von dem zeitlichen Verlauf der mittels des Temperatursensors 32 gemessenen Temperatur des Kondensati- onskörpers 23 abhängen. Die Vereisungsbedingung kann auch von dem Signal des Luftfeuchtigkeitssensors 31 abhängen. Zusätzlich oder alternativ zu dem Temperatursensor 32 könnte auch das Signal eines Temperatursensors verwendet werden, der an anderer Stelle in dem Schaltschrank angeordnet ist. Beispielsweise könnte eine mittels eines am Lufteingang des Kühlkörpers 27 angeordneten Temperatursensors gemessene Temperatur ein Maß für die Vereisung des Kondensationskörpers 23 sein.
Bei Feststellung der Vereisungsbedingung, oder nach Ablauf einer vordefinierten Zeit von vorzugsweise mindestens 30 Minuten, weiter vorzugsweise mindestens 60 Minuten, nach Feststellung der Vereisungsbedingung, führt die Steuerschaltung 19 eine Umpolung der Stromversorgung der Peltierelemente 18 durch. Dazu werden die Versorgungsleitungen 20, 21 der Peltierelemente 18 umgekehrt wie im Entfeuchtungsbetrieb mit der Gleichspannungsquelle 22 verbunden, so dass die mit dem Kondensationskörper 23 verbundene Seite der Peltierelemente 18 erwärmt und die mit dem Kühlkörper 27 verbundene Seite der Peltierele- mente 18 gekühlt wird. Das an dem Kondensationskörper 23 angesetzte Eis wird durch dessen Erwärmung geschmolzen und gelangt über die Kondensatwanne 33 und Kondensatleitung 35 ins Freie.
Nach Feststellung einer Enteisungsbedingung, beispielsweise nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit, oder wenn die mit dem Temperatursensor 32 gemessene Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet, der oberhalb des vorbestimmten Temperaturwerts für die Vereisungsbedingung und insbesondere oberhalb von Null °C liegt, kann die Polarität der Stromversorgung der Peltie- relemente 18 erneut umgekehrt werden, um den normalen Entfeuchtungsbetrieb wieder aufzunehmen.
Aufgrund der beschriebenen automatischen Enteisungsfunktion kann eine Entfeuchtung der Schaltschrankluft auch bei Temperaturen um und unterhalb des Gefrierpunkts problemlos dauerhaft stattfinden.

Claims

Ansprüche :
1. Vorrichtung zum Entfeuchten eines Schaltschranks (10), umfassend mindestens ein Peltierelement (18) , das mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle (22) verbindbar ist, einen mit einer Kühlseite des Peltierelements (18) wärmeleitend verbundenen Kondensationskörper (23) , der bei Stromfluss durch das Peltierelement (18) kühlbar ist, eine elektronische Steuerschaltung (19) zum Steuern des Stromflusses durch das Peltierelement (18) und eine Einrichtung (35) zum Abführen von an dem Kondensationsele- ment (23) kondensierter Feuchtigkeit aus dem Inneren in die Umgebung des Schaltschranks (10) , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (19) zum temporären Umpolen der Stromversorgung des Peltierelements (18) eingerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizseite des Peltierelements (18) mit einem Kühlkörper (27) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (27) vollständig im Inneren des Schaltschranks (10) ohne Verbindung zu dessen Umgebung angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationskörper (23) und/oder der Kühlkörper (27) jeweils einen Lüfter (26;
30) aufweisen, um Luft durch den Kondensationskörper (23) bzw. Kühlkörper (27) zu blasen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtungen der Lüfter (26; 30) für den Kondensationskörper (23) und den Kühlkörper (27) einander entgegengesetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiteinrichtung (38) zum Leiten der aus dem Kondensationskörper (23) austretenden kühlen Luft hin zum Lufteintritt in den Kühlkörper (27) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (27) größer als der Kondensationskörper (23) ausgebildet ist und/oder der Lüfter (30) für den Kühlkörper (27) eine größere Leistungsaufnahme hat als der Lüfter (26) für den Kondensationskörper (23) .
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die temporäre Umpolung der Stromversorgung des Peltierelements (18) infolge der Feststellung einer Vereisungsbedingung erfolgt .
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (32) zur Messung einer mit der Temperatur des Kondensationselements (23) zusammenhängenden Temperatur vorgesehen ist, wobei die Vereisungsbedingung in Abhängigkeit des Signals von dem Temperatursensor (32) festgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellung einer Vereisungsbedingung voraussetzt, dass die mit dem Temperatursensor (32) gemessene Temperatur eine vorbestimmte Temperatur unterschrei-
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umpolung erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Unterschreiten der vorbestimmten Temperatur erfolgt.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (19) zum Zurückpolen der Stromversorgung des Peltierelements (18) vorzugsweise infolge der Feststellung einer Entei- sungsbedingung eingerichtet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 und Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellung einer Enteisungsbedingung erfolgt, wenn die mit dem Temperatursensor (32) gemessene Temperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet .
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftfeuchtesensor (31) zur Messung der Luftfeuchtigkeit in dem Schaltschrank (10) vorgesehen ist, wobei die Steuerschaltung (19) zur Steuerung der Stromversorgung des Peltierelements (18) auf der Grundlage des Signals von dem Luftfeuchtesensor (31) eingerichtet ist.
15. Verfahren zum Entfeuchten eines Schaltschranks (10) durch Verbinden eines Peltierelements (18) mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle (22) , wobei eine Kühlseite des Peltierelements (18) wärmeleitend mit einem Kondensationskörper (23) verbunden ist, und Kühlung des Kondensationskörpers (23) mittels Stromfluss durch das Peltier- element (18) , sowie Abführen von an dem Kondensationsele- ment (23) kondensierter Feuchtigkeit aus dem Inneren in die Umgebung des Schaltschranks (10) , gekennzeichnet durch temporäres Umpolen der Stromversorgung des Peltier- elements (18) .
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