Schaltschrank-Klimatisierung verursacht Energiekosten. Je länger die Lebensdauer von Kühlgeräten ist, desto höher sind die Betriebskosten. Wer wissen will, ob sich die Anschaffung neuer Geräte lohnt, kann jetzt auf einen Energie-Effizienz- und TCO-Rechner von Rittal zurückgreifen. Das kostenlose Online-Tool zeigt Einsparpotenziale in nur vier Schritten schnell und einfach auf.
Der Autor:Hans-Robert Koch, Leiter Fachpresse, Rittal Unternehmenskommunikation
Der Energie-Effizienz- und TCO- (Total Cost of Ownership) Rechner verhilft Maschinenbauern, Steuerungs- und Schaltanlagenbauern und Endanwendern zu mehr Transparenz bei der Auswahl der richtigen Kühlgeräte. Energieverbrauchskosten von Kühlgeräten jeglicher Art werden in den ersten drei Schritten vom Rechner schnell beziffert und visualisiert. Hier werden auch mögliche Kosteneinsparungen durch den Einsatz der neuen Kühlgeräte des Typs Blue e+ von Rittal aufgezeigt (siehe dazu auch Interview mit Steffen Wagner auf der folgenden Seite). Im vierten Schritt geht aus der Berechnung der Total Cost of Ownership (TCO) hervor, über welchen Zeitraum sich die Investition amortisiert.
- Im ersten Schritt berechnet der Nutzer zunächst den SEER-Wert (Seasonal Energy Efficiency Ratio). Dieser ist ein Maß für die Energieeffizienz der Kühlung für das ganze Jahr. Dazu sind die jeweiligen geografischen Einsatzbedingungen der Kühlgeräte auszuwählen. Das geschieht entweder aus den hinterlegten internationalen Temperaturprofilen oder indem das individuelle Profil durch Eingabe der eigenen Parameter erzeugt wird.
- In Schritt zwei sind bestimmte Charakteristika des bereits eingesetzten Kühlgeräts festzulegen. Hierzu zählen das aktuell verbaute Modell (Dachaufbau, Wandanbau), die Betriebszeiten (Ein, Zwei- oder Dreischicht-Betrieb, 5-, 6-, oder 7-Tage-Woche), der aktuelle Strompreis pro kWh und die Geräteanzahl.
- Einen Klick später erhält der Anwender in Schritt drei eine Übersicht zu den Einsparmöglichkeiten. Anhand der angezeigten Balkendiagramme ist für ihn auf einen Blick erkennbar, wie viel Energiekosten er mit den effizienten Kühlgeräten der Generation Blue e+ und Blue e gegenüber älteren Modellen sparen kann. Darüber hinaus kann er auch Rittal-Kühlgeräte mit aktuell von ihm eingesetzten Lösungen vergleichen.
- „Optional kann der Nutzer – basierend auf den Energiekosten – in Schritt vier eine umfassende Berechnung seiner eigenen Betriebskosten durchführen“, sagt Sebastian Mankel, Produktmanagement Klimatisierung bei Rittal. Der TCO-Wert stellt die Basis einer präzisen Amortisationsrechnung dar. Hierbei sind neben Stromkosten auch Faktoren wie Anschaffungspreis, Installation und Wartungskosten neuer Kühlgeräte einbezogen. Ähnlich wie beim Effizienzrechner wählt der Nutzer auch hier zwischen voreingestellten, standardisierten Werten oder persönlich angepassten Parametern.
Mit nur einem Klick kann der Anwender abschließend ein PDF-Dokument erzeugen, in dem sämtliche Informationen aufgeführt sind. Er erhält so Schwarz auf Weiß die optimale Entscheidungsvorlage. Erste Rückmeldungen von Kunden bestätigen die hohe Nutzerfreundlichkeit.
Schneller zum Chiller
Auch bei der Auswahl von Chillern unterstützt Rittal seine Kunden mit einer neuen App. Chiller sorgen für eine zentrale und wirtschaftliche Abkühlung und Bereitstellung des Kühlmediums (in der Regel Wasser) und finden bei besonders hohen Wärmelasten ihre Anwendung. Ergänzend zur bestehenden Online-Version ermöglicht die neue App Chiller, die kostenlos für iOS verfügbar ist, die automatisierte Berechnung der erforderlichen Kühlleistung. So ist auch der passende Chiller interaktiv in nur vier Schritten auswählbar – und das in einem Leistungsbereich von 1 bis 40 kW. Mit der App Chiller hat Rittal den Weg von der unverbindlichen Anfrage bis hin zur Bestellung deutlich vereinfacht und optimiert. Maschinenbauer, Steuerungs- und Schaltanlagenbauer sowie Endanwender können auf diese Weise deutliche Kosteneinsparungen beim Engineering erzielen. „Das Tool zeichnet sich durch seine Bedienerfreundlichkeit aus – dank der klaren Benutzerführung wählt der Kunde intuitiv die richtige Lösung“, erläutert Hakan Türe, Produktmanagement Klimatisierung bei Rittal. Ein Informations- und Datenverlust sowie eine Überdimensionierung werden damit vermieden.
- Im ersten Schritt gibt der Kunde dazu seine individuelle Kühlleistungsanforderung ein. Auf Basis dessen ermittelt die App die notwendige Kühlleistung und schlägt automatisch einen passenden Chiller mit der entsprechend ausgewählten Bauform vor.
- In Schritt zwei folgt die Aufführung des Zubehörs.
- Anschließend stehen im dritten Schritt umfangreiche Optionspakete, etwa eine leistungsstärkere Pumpe, eine wassergekühlte Ausführung oder ein Edelstahl-Gehäuse, das zum Beispiel in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie eingesetzt werden kann, zur Verfügung.
- Die App stellt im vierten Schritt die individuellen Leistungskennlinien des ausgewählten Chillers bereit. Weitergehende Informationen wie eine Spezifikation sowie eine zwei- oder dreidimensionale Gehäusezeichnung sind mit nur einem Click ersichtlich und abrufbar.
- Muss Wärme oberhalb von Schaltschränken nach außen abgeführt werden, sind übrigens Dachlüfter erste Wahl. Das ist etwa bei Schaltschränken der Fall, die angereiht sind, keinen Platz für einen Wandanbau von Filterlüftern bieten oder die einen erhöhten Bedarf an Luftleistung haben. Mit einer neuen Generation an Dachlüftern hat Rittal dazu jetzt sein Lösungsportfolio für die Schaltschrank-Klimatisierung erweitert. Die Neuentwicklung im modernen Design bietet einen erweiterten Luftleistungsbereich, der von einer Passivvariante für natürliche Konvektion über Leistungsklassen von 500, 800 bis 1.000 m3/h reicht. Bei einem Montageausschnitt von nur 258 x 258 mm2 Fläche wird eine maximale Luftleistung erreicht. Zudem ermöglicht der einheitliche Montageausschnitt über alle Leistungsklassen eine hohe Standardisierung beim Steuerungs- und Schaltanlagenbauer. Eine ausgefeilte Luftführung mit geringen Druckverlusten sorgt für optimale Effizienz.
Dachlüfter mit höherer Luftleistung und Schutzart
Maximale Flexibilität bei der Montage und Demontage der Dachlüfter gewährleistet eine neuartige Klemmenbefestigung. So erfolgt die Arretierung wahlweise außerhalb oder innerhalb des Schaltschrankes – je nach den zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen. Der elektrische Anschluss lässt sich über eine Steckerklemme ebenso einfach realisieren wie ein schneller Filtermattenwechsel durch optimale Zugänglichkeit. Durch ein ausgeklügeltes Labyrinth-System und eine hochwertig aufgeschäumte Dichtung verfügen die Dachlüfter inklusive Filtermatte standardmäßig über die Schutzart IP 55 (früher IP 43). Damit sind die Rittal Dachlüfter auch für den Einsatz in raueren Industrieumgebungen geeignet. Und ab einer Luftleistung von 1.000 m3/h sorgen EC-Lüfter für höchste Energieeffizienz. Über die standardmäßig integrierte Steuerschnittstelle mit Tachosignal-Ausgang sind die Ansteuerung des Lüfters sowie eine Überwachung der Lüfterdrehzahl und -funktion möglich.
Kontakt
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Rittal GmbH & Co. KG
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Tel. +49 2772 505-0
www.rittal.de
Hannover Messe: Halle 11, Stand E06
Energieeffizienz- und TCO-Rechner:
www.rittal.de/effizienzrechner
Die iOS-basierte App Chiller ist auf iTunes kostenfrei verfügbar.
„Energie sparen und thermischen Stress senken“
PLUS
Nachgefragt bei Steffen Wagner, Leiter Produktmanagement Klimatisierung bei Rittal: Funktionsweise und Erfahrungen mit Kühlgeräten des Typs Blue e+.
elektro AUTOMATION: Herr Wagner, bevor wir auf den Energie-Effizienz- und TCO-Rechner zu sprechen kommen: Können Sie noch einmal kurz erläutern, warum die 2015 vorgestellten Kühlgeräte des Typs Blue e+ effizienter arbeiten als ihre Vorgänger?
Wagner: Wir haben im Prinzip zwei bekannte Technologien kombiniert – auf der einen Seite einen aktiven Kompressor-Kältekreislauf mit drehzahlgeregelten Komponenten für die bedarfsgerechte Kühlung und auf der anderen die passive Klimatisierung per Heat Pipe. Letztere kennt man schon seit fast 100 Jahren und auch hier handelt es sich um einen Kältemittelkreislauf, der aber ohne Kompressor funktioniert – Voraussetzung ist nur, dass eine ausreichende Temperaturdifferenz vorliegt. Bei einer typischerweise vorkommenden Hallentemperatur von 20 °C und einer angestrebten Temperatur im Schaltschrank von 35 °C genügen die 15 K Differenz zum Betrieb der Heat Pipe. Sie bietet zudem eine hohe Betriebssicherheit und verursacht prinzipiell keine Schäden durch Vibration; im Alltag finden wir sie häufig auch in Hochleistungsrechnern zur Kühlung der CPU. Äußerlich lassen sich übrigens Geräte des Typs Blue e+ nur an der Zahl der Rohrleitungen erkennen, da wir beide Kreisläufe geschickt kombiniert haben.
elektro AUTOMATION: Und aktive sowie passive Kühlung arbeiten bedarfsabhängig alleine oder kombiniert?
Wagner: Exakt – dementsprechend ergeben sich auch drei verschiedene Betriebsmodi: Bei niedrigen Hallentemperaturen zwischen 20 und 25 °C genügt es häufig, dass nur die passive Heat Pipe arbeitet – was aufgrund der entfallenden Kompression sehr effizient ist. Steigen die Umgebungstemperaturen, kann der aktive Kompressor-Kältekreislauf zusätzlich aktiv werden. Der Vorteil dabei ist, dass über den drehzahlgeregelten Kompressor nur die Leistung abgerufen wird, die in diesem Moment benötigt wird. Dementsprechend ergibt sich der dritte Modus dann, wenn die Hallentemperaturen so hoch sind, dass der Betrieb der Heat Pipe nicht mehr möglich ist – dann ist nur der reine Kompressionsbetrieb möglich. Allerdings sei bemerkt, dass auch dieser bei den Blue-e+-Geräten deutlich effizienter arbeitet verglichen mit herkömmlichen Geräten, unter anderem aufgrund des Einsatzes von drehzahlgeregelten DC-Motoren für Kompressor und Lüfter.
elektro AUTOMATION: Können Sie Zahlen aus der Praxis nennen?
Wagner: Natürlich gibt es inzwischen eine Reihe von Ergebnissen aus Teststellungen. Erwartungsgemäß hängt das Effizienzpotenzial von den Randbedingungen ab, so dass die Ergebnisse zwischen 17,1 und 80,1 Prozent liegen. Die ‚nur‘ 17,1 Prozent haben wir bei einem Automobilhersteller in Belgien erreicht – in einem Szenario, indem de facto kaum Kühlluftbedarf vorlag. Hier machten sich also beim fast ausschließlichen Betrieb der Lüfter vor allem die effizienteren DC-Komponenten bemerkbar. Am anderen Ende steht eine Anwendung bei Philip Morris, in der wir einen sehr hohen Anteil des Heat-Pipe-Betriebs erreichen konnten – was den Energieverbrauch um 80,1 Prozent senkte. Auch bei Audi könnten wir durchschnittlich 61,3 Prozent einsparen – obgleich die Hallentemperaturen hier zwischen 18,1 und maximal 41,5 °C lagen. Besonders interessant ist auch das Beispiel des Herstellers von Verzahn-Schleifmaschinen Kapp Coburg. Hier konnten wir durchschnittlich 66,6 Prozent einsparen, mindestens ebenso spannend waren aber die Erkenntnisse bezüglich des Temperaturverlaufs im Schaltschrank.
elektro AUTOMATION: Könnten Sie das näher erläutern?
Wagner: Typischerweise arbeitete die Schaltschrank-Klimatisierung in der Vergangenheit mit einem kontinuierlichen Zu- und Abschalten des Kühlgeräts. Bei Erreichen von 35 °C wurde die Kühlung eingeschaltet, bis 30 °C erreicht wurden. Die Ausblastemperaturen können hier bei 15 °C und weniger liegen. Dies entspricht einem Delta von 20 K und mehr. Durch diese Hysterese wird die Elektronik einem thermischen Stress ausgesetzt, der die Lebensdauer reduziert. Mit der Generation Blue e+ pendelt sich die Temperatur dagegen ein, so dass sie innerhalb enger Grenzen konstant bleibt – der thermische Stress entfällt und die Lebensdauer steigt. Für uns war das mit eines der vier Entwicklungsziele: Effizienz, Sicherheit, Flexibilität und Einfachheit.
elektro AUTOMATION: Effizienz und nun Sicherheit bezüglich der bauteilschonenden Kühlung haben Sie erwähnt, was steckt – kurz beschrieben – hinter den beiden anderen Punkten?
Wagner: Zum einen bezüglich der Flexibilität die Mehrspannungsfähigkeit – wir wollten sicherstellen, dass in einem zunehmend globaleren Wettbewerbsumfeld die Geräte überall einsetzbar sind –, und zum anderen bezüglich der Einfachheit eine möglichst einfache Bedienung per Touchdisplay und intelligente Schnittstellen; nicht zuletzt etwa die Möglichkeit, mit mobilen Geräten per Near Field Communication (NFC) sowohl Daten zu empfangen als auch Parameter zu setzen.
elektro AUTOMATION: Kommen wir damit auf den Energie-Effizienz- und TCO-Rechner zurück. In diesem Zusammenhang tauchen ja zwei Werte auf: Energy Efficiency Ratio (EER) und Seasonal Energy Efficiency Ratio (SEER). Was hat es damit auf sich?
Wagner: Standardmäßig wird der EER-Wert bei einer angenommenen Hallentemperatur von 35 °C ermittelt – deswegen geben auch wir den an, um Geräte vergleichen zu können. In der Realität verändert sich aber die Hallentemperatur abhängig von der Jahreszeit, weswegen sich mit Berücksichtigung eines saisonalen Temperaturverlaufs praxisnähere Werte ergeben. Das gilt insbesondere für den Betrieb der Heat Pipe, die ja umso effizienter arbeitet, je niedriger die Hallentemperatur ist. Der SEER-Wert zeigt also genauer an, ob sich der Einsatz lohnt. Unser Energie-Effizienz- und TCO-Rechner bietet deswegen die Möglichkeit, entsprechende Vorgaben zu machen – so dass sich sehr exakt berechnen lässt, wann sich der Einsatz lohnt – eben auch unter Berücksichtigung der Gesamtkosten (TCO). Naturgemäß liegt hier relativ gesehen der Anteil der Anschaffungskosten für die Blue-e+-Geräte höher – auch wenn sie absolut in etwa identisch sind –, weil eben der Anteil der Energiekosten über die Einsatzzeit hinweg deutlich geringer ausfällt. Kühlgeräte des Typs Blue e+ lohnen sich aber immer – auch bei hohen Außentemperaturen. co
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