Kondensatmanagement mit Peltiertechnik

In trockene Tücher bringen

Feuchtigkeit in Schaltschränken ist ein großes Problem und wird oft unterschätzt. Schon ein Tropfen Wasser an der falschen Stelle kann erhebliche Folgen haben. Mit der Peltiertechnik können Anwender mit geringem Energieaufwand das Risiko der Kondensatbildung minimieren. Elmeko gehört zu den führenden Anbietern dieser modernen, wartungsfreien Technologie.

 Kondensatung in einem Schaltschrankgehäuse kann nicht nur zu unschöner Korrosion führen, sondern einzelne Elektronikbauteile und ganze Steuerungen außer Gefecht setzen. (Bild: Elmeko GmbH + Co. KG)

Bild 1 | Kondensatbildung in einem Schaltschrankgehäuse kann nicht nur zu unschöner Korrosion führen, sondern einzelne Elektronikbauteile und ganze Steuerungen außer Gefecht setzen. (Bild: Elmeko GmbH + Co. KG)

Der Trend hin zu kompakten, dezentral installierten Gehäusen und der wachsende Elektronikanteil in automatisierten Prozessen erhöht weiter den Bedarf zuverlässiger und energieeffizienter Klimatisierungstechnik. Der Bildung von Feuchtigkeit und dem Risiko der Überhitzung von Bauteilen muss dabei unter allen Umständen wirkungsvoll und energiesparend begegnet werden, damit die verwendete (Micro)-Elektronik nicht vorzeitig schlapp macht und es zu teuren Produktionsausfällen kommt. Bei Temperaturschwankungen, hoher Luftfeuchtigkeit und niedrigen Temperaturen, oder auch bei Wetterwechsel kann sich Feuchtigkeit in Schaltschränken und Gehäusen bilden. Dann kommt es zu Kondensation, was Korrosion, Störungen und Ausfall von Elektronik verursacht. Deshalb wird Kondensatmanagement überall dort benötigt, wo Feuchtigkeit auftritt. Das ist beispielsweise bei Outdoor-Anwendungen der Fall, aber auch bei Prozessen mit schwankenden Temperaturen sowie auch in der Lebensmittelindustrie.

 Wird an das Halbleiter-Peltierelement eine Gleichspannung angelegt, kühlt eine Seite ab, während sich gleichzeitig die gegenüberliegende Seite erwärmt. Diesen Effekt kann zum Kühlen, Heizen und Entfeuchten genutzt werden. (Bild: Elmeko GmbH + Co. KG)

Bild 2 | Wird an das Halbleiter-Peltierelement
eine Gleichspannung angelegt, kühlt eine Seite ab, während sich gleichzeitig die  gegenüberliegende Seite erwärmt. Diesen Effekt kann zum Kühlen, Heizen und Entfeuchten genutzt werden. (Bild: Elmeko GmbH + Co. KG)

Wie sich Kondensat vermeiden lässt

Um Kondensat zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren, muss der Schaltschrank dicht geschlossen sein. Die auftretende Innentemperatur sollte nicht unter der Außentemperatur liegen. Anwender sind also gut beraten, den installierten Temperaturregler nicht unter +35°C einzustellen. Generell ist es ratsam, zur Überwachung der Feuchte außerdem einen Hygrostat einzubauen. Welche Auswirkung haben die Relative Feuchte (RH) und die Luftsättigung? Ab etwa 40% RH beginnt sich dünnster Wasserfilm im molekularen Maßstab zu bilden. Ab etwa 60% RH bilden sich bis zu vier Molekül-Lagen. Hier können Wechselwirkungen mit Verunreinigungen auf der Filmoberfläche entstehen. Ab etwa 80% RH haben sich schon zehn Moleküllagen gebildet und verhalten sich bereits ähnlich wie ’normales‘ Wasser. Es können Lösungsvorgänge von Salzen und ionische Prozesse ablaufen. Laut Taupunkt-Tabelle liegt der Taupunkt bei einer Temperatur von +20°C und einer Feuchte von 70% bei etwa +14,4°C. Bei einer Raumtemperatur von +20°C und einer relativen Luftfeuchte von 60% beträgt die absolute Feuchte 0,00886 (kg Wasser/m³ Luftvolumen). Steigt die Temperatur auf +29°C, steigt auch die Luftfeuchtigkeit auf 0,015kg/m³ Luftvolumen.

Kondensatmanagement schafft wirkungsvolle Hilfe

Das Kondensatmanagement hat zum Ziel, die Luftfeuchtigkeit in einem Schaltschrank sicher zu reduzieren. Dazu ist die Überwachung und Regelung der Feuchte durch einen Hygrostaten zwingend. Das Auffangen vom Kondenswasser über eine Kondensatrinne und das wirkungsvolles Ableiten von Kondenswasser über den Kondensatablaufstutzen nach außen ist ebenso notwendig. Zum Ausgleich von Temperaturschwankungen werden Heizungen installiert. Die eigentliche Lufttrocknung gelingt durch ein Entfeuchtungsgerät auf Basis der Peltiertechnik von Elmeko.

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