Effiziente Netzteile
Kühl und schlank
Die Firma Noba Verbandmittel aus Wetter an der Ruhr produziert weltweit Verbandmittel unterschiedlichster Art für Krankenhäuser, Arztpraxen und Apotheken. Maximale Hygiene ist oberstes Gebot, wenn im Reinraum Verbandmittel für medizinische Anwendungen produziert, verpackt und anschließend sterilisiert werden.
Um Bakterien und Pilzen das Leben unmöglich zu machen, werden u.a. Umweltparameter wie Partikelanzahl in der Luft, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit in engen Grenzen geregelt. Für die Umgebungstemperatur im Reinraum beträgt der optimale Wert 21°C. Ist die Temperatur zu hoch wird diese mit kältetechnischen Anlagen heruntergekühlt. Damit die Energiekosten für die Klimatisierung niedrig bleiben, plant und baut das Unternehmen seine Produktionsanlagen so, dass die eingesetzten Komponenten möglichst wenig Wärme in den Reinraum abgeben. Dazu Michael Rohe, Technischer Leiter bei Noba: „Es ist besonders wichtig, im Reinraum verlustarme Geräte einzusetzen, da wir Verlustwärme, die wir im Reinraum erzeugen, sehr kostspielig wieder mit Kältemaschinen herunter kühlen müssen, um die Temperatur konstant zu halten. Des Weiteren ist es so, wenn wir im Schaltschrank verlustarme Geräte haben, dass wir größtenteils auf Schaltschrankkühlungen durch Ventilatoren verzichten können und somit keine Verwirbelungen mehr im Reinraum durch Schaltschranklüfter oder ähnliches haben.“
Hitze im Schaltschrank ist teuer
Im Schaltschrank der Anlagen sind die Netzteile die maßgeblichen Wärmeproduzenten. Herkömmliche elektronische Schaltnetzteile arbeiten gegenüber den früher eingesetzten Trafonetzteilen schon sehr effizient. Doch erreichen sie nie den idealen Wirkungsgrad von 100 Prozent. Die Differenz vom tatsächlichen Wirkungsgrad zu den idealen 100 Prozent wird in Wärmeenergie umgesetzt, die den Schaltschrank aufheizt. In vielen Bereichen industrieller Anlagen mag die Wärme im Schaltschrank eine eher untergeordnete Rolle spielen. Bei definierten Reinraumbedingungen wie bei Noba dagegen kostet die Verlustwärme gleich doppelt: Zum einen fallen hierfür Energiekosten an, zum anderen muss diese mit energieintensiven Klimageräten wieder teuer kompensiert werden.
Niedrige Temperatur = hohe Lebensdauer
Deshalb setzt Noba auf die neuen Netzteile von IFM Electronic. Diese zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 94 Prozent aus. Damit liegt dieser ein bis zwei Prozent über dem vergleichbarer moderner Schaltnetzteile anderer Hersteller. Das erscheint auf den ersten Blick nicht sonderlich viel. Doch Rechnungen zeigen, dass sich diese ein bis zwei Prozent übers Jahr gesehen zu merklichen Energiekosten addieren. Erst recht in dieser Applikation, wenn noch die Kosten für die kompensierende Klimatisierung hinzu kommen. Diese Verlustleistung kann in der Praxis durchaus eine zusätzliche Temperaturerhöhung von 10°C im Schaltschrank bewirken. Diese Temperaturdifferenz von 10°C bedeutet aber für einige elektronische Bauelemente, z.B. Elektrolytkondensatoren, eine Halbierung der Lebensdauer. Oftmals ist die Maschinensteuerung direkt neben den Netzteilen montiert. Da wirkt sich der bessere Wirkungsgrad ganz besonders auf die Lebensdauer der im Schaltschrank verbauten SPS aus. Kurzum: Je niedriger die Temperatur im Schaltschrank, desto höher ist die Lebensdauer der Anlagensteuerung.
