Schaltschrank für Lüftungssteuerung: Aufbau, Zweck + wie man ihn richtig zusammenbaut

Industriegebäude, öffentliche Einrichtungen und Wohnhäuser werden mit komplexen Klima- und Lüftungsnetzen ausgestattet. Um den Betrieb eines Systems zu organisieren, das viele technische Geräte vereint, wird ein Lüftungssteuerungsschrank eingesetzt.

Wir erklären, wie man einen Schaltschrank zusammenstellt, der die Lüftungsanlage steuert und den optimalen Modus für Arbeit oder Ruhe einstellt. In unserem Artikel werden die Komponenten aufgeführt und die Besonderheiten ihres Anschlusses beschrieben. Die Berücksichtigung unserer Empfehlungen hilft, Start und Stopp der Geräte fachgerecht zu automatisieren.

Zweck des Lüftungssteuerungsschranks

Wenn Sie eine Haus-Split-Klimaanlage oder Geräte der Zuluftlüftung, die in der Öffnung des Lüftungskanals installiert sind, einschalten oder einstellen müssen, sind keine Steuereinheiten erforderlich – jedes Gerät wird manuell oder mit der Fernbedienung geregelt.

Wenn jedoch die Netze sehr lang sind und die Geräte an unzugänglichen Orten installiert sind: in Schächten, auf dem Dach oder Dachboden, in speziell vorgesehenen Nischen in den Wänden – dann entsteht die Notwendigkeit, eine Fernsteuereinheit zu installieren.

Alle Informationen über die Arbeit der Heizregister, Konvektoren und einzelnen Ventilatoren fließen in ein einheitliches Zentrum – den Lüftungssteuerungsschrank. Hier befinden sich auch die Automaten, die für die Funktion und Regelung der Geräte zuständig sind.

Moderne Lüftungssteuerungsschränke sind entweder Paneele mit Anzeige- und Regeleinrichtungen oder Metallschränke, die auf dem Boden aufgestellt oder an der Wand aufgehängt werden. Zum Schutz des Innenraums sind Flügeltüren mit Schloss vorgesehen. Neben der Bezeichnung Lüftungssteuerungsschrank ist auch der Begriff Lüftungsschrank gebräuchlich.

Hauptfunktionen des Lüftungssteuerungsschranks:

• Überwachung der Geräte, die zu den Lüftungs- und Klimaanlagen gehören;
• Schutz der Aggregate vor Überhitzung, fehlerhafter Montage und Anschluss sowie Kurzschluss;
• Regelung der wichtigsten Parameter der Geräte, wie z. B. Leistung oder Ausgangsleistung;
• Programmierung des Betriebs des gesamten Systems oder einzelner Aggregate für einen bestimmten Zeitraum – Tag, Woche, Monat;
• Bereitstellung einer Anzeige, die Steuerung und Regelung erleichtert;
• Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur in verschiedenen Räumen, Möglichkeit einer schnellen Änderung ihrer Parameter;
• Kontrolle der Innenwände von Luftkanälen und des Verschmutzungsgrads der Filter;
• Vermeidung von Störungen saisonabhängiger Geräte, wie z. B. Wasserlufterhitzer, die bei zu niedrigen Temperaturen einfrieren können.

Die Installation eines elektrotechnischen Schaltschranks in einem Betrieb oder Wohngebäude ermöglicht es dem Wartungspersonal, den Betrieb der Geräte von einem Ort aus zu überwachen und schnell auf Störungen und den Stillstand einzelner Geräte zu reagieren. Geräte zur Steuerung von Feuerlöscheinrichtungen und teilweise der Heizung können ebenfalls in diesem Schrank untergebracht werden.

Schema für die Installation des SchUPVV. Die Schränke können zentral sein, alle Geräte im Gebäude vereinigen, oder einzelne Etagen, Flügel, Werkstätten, Sektionen usw. bedienen.

Im Falle einer Notsituation, z. B. eines Brandes in einem der Räume, erfolgt der Stopp der Lüftungsgeräte automatisch oder manuell über das Bedienfeld des SchtschUV.

Besonderheiten des Aufbaus des Lüftungssteuerungsschranks

Die Installation und Ausstattung von Steuerschränken erfolgt nach den Regeln und Normen, die von staatlichen Dokumenten wie GOST R 51321.1 vorgegeben werden. Schränke für Pumpen und Elektrik, Lüftungs- und Klimaanlagenschränke werden in Fluren, Abstellräumen oder in speziell dafür vorgesehenen Räumen – Schaltwarten – montiert.

Wenn das Gebäude über die entsprechenden Möglichkeiten verfügt, werden alle Steuerblöcke, einschließlich Lüftungs- und Brandschutzblöcke, in den Leitwarten installiert.

In dem Raum, in dem sich der Schaltschrank befindet, müssen Raumtemperatur und normale Luftfeuchtigkeit eingehalten werden. Alle Geräte müssen vor direkter UV-Strahlung und Staub sowie vor magnetischen Schwingungen und Funkstörungen geschützt werden.

Hersteller von elektrotechnischen Geräten bieten zahlreiche Konfigurationen an, die sich in Größe, Funktionen, Schutzart und Programmierungsgrad unterscheiden. Die einfachsten Modifikationen sind für den privaten Wohnbereich bestimmt, die komplexen für Betriebe und öffentliche Gebäude.

Anforderungen an die Ausstattung der Steuerungsschränke

Bei der Auswahl eines SchUV sollten Sie sich an der Größe der Arbeitsfläche, der Möglichkeit zur Installation der benötigten Geräte, der Ergonomie und der Sicherheit orientieren. Der letzte Punkt betrifft sowohl die Monteure selbst, die regelmäßig die Netze warten, als auch Personen, die sich in der Nähe aufhalten könnten.

Die Hauptanforderungen an SchUV und SchtschUV sind folgende:

• Der Schaltschrank muss alle Steuergeräte der Lüftungs- und Klimaanlage aufnehmen können;
• Wichtige Komponenten müssen mit einer Anzeige – optisch, digital oder an einen PC angeschlossen – versehen sein;
• Geräte, die für die wichtigste Ausrüstung verantwortlich sind, müssen über eine doppelte Steuerung – automatisch und manuell – verfügen.

Alle Geräte werden ordentlich auf einer Ebene angeordnet. Die Ausstattung sollte so einfach und verständlich wie möglich sein. Wird die Montage des Lüftungsschaltschranks fachgerecht durchgeführt, können selbst Personen ohne Elektrokenntnisse bei Bedarf die Notgeräte abschalten.

Moderne Steuergeräte werden unter Berücksichtigung der Energiesparmöglichkeiten hergestellt. Gehen wir davon aus, dass richtig ausgewählte Automatikgeräte die Kosten um 50-65 % senken können.

Die Ausstattung und Funktionalität der Schaltschränke können variieren. Beispielsweise benötigen manche Systeme einen Frequenzumrichter, während andere darauf verzichten können. Am benutzerfreundlichsten sind Schaltschränke mit Automatik und Fernbedienungen.

Übersicht der Arbeitselemente

Konstruktiv ist der SchUW ein rechteckiges Kunststoff- oder Metallgehäuse mit der erforderlichen Schutzart IP 45. Sind die Betriebsbedingungen mit einem erhöhten Risiko verbunden, ist die Schutzart höher.

Im Gehäuse befinden sich Geräte wie Netzteil, Controller, Wandler. Mehrere Leistungsschalter sind für einzelne Geräte zuständig: Heizregister, Wärmerückgewinner, Ventilatoren, Kühlgeräte usw.

Ein obligatorisches Element ist das Handbedienpult. Ebenfalls notwendig ist ein Alarmmodul, das im Notfall auslöst und eine Warnung durch Licht- oder Tonsignale gibt.

Die Schienen und Klemmenkästen zur Montage elektrotechnischer Geräte und deren Verbindung mit Kabeln sehen genauso aus wie die entsprechenden Teile für elektrische Verteilerkästen

Zu den Bedienelementen gehören auch Sensoren. Sie sind eine Art Rezeptoren, die verschiedene Informationen über den Zustand des Systems und seiner Umgebung sammeln.

Sie erfassen die Lufttemperatur und die Temperatur der Geräte selbst, den Gasgehalt oder die Verschmutzung der Systemkomponenten, messen die Luftgeschwindigkeit usw. Die erhaltenen Daten werden an die automatischen Regler weitergeleitet, und die Arbeit der Systemkomponenten wird korrigiert.

Nach Funktionen werden die Sensoren in folgende Typen unterteilt:

• Temperatursensoren;
• Feuchtigkeitssensoren;
• Geschwindigkeitssensoren;
• Drucksensoren usw.

Temperatursensoren können sowohl digital als auch analog sein. Ein Signal über einen starken Temperaturanstieg oder -abfall in den Räumen kann dazu führen, dass der Betrieb des Systems auf eine andere Betriebsart umschaltet.

Feuchtigkeitssensoren funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Wie sich die Luftmassen in Lüftungskanälen bewegen, kann man mithilfe von Geschwindigkeits- und Drucksensoren erfahren. Nach dem Installationsort werden Sensoren in Innen- und Außensensoren unterteilt. Erste erfassen Daten in Innenräumen, zweite, die auch als atmosphärische oder Außensensoren bezeichnet werden, außerhalb von Gebäuden.

Auch Lüftungssensoren können als Kanalsensoren ausgeführt sein, also innerhalb von Luftkanälen montiert werden – entweder an den Wänden oder quer zum Luftstrom. Sie sind vielseitig und können eine große Menge an Informationen übertragen: Temperatur, Druck, Luftgeschwindigkeit.

Ein Teil der Sensoren wird auf der Oberfläche von Bauteilen befestigt, die überwacht werden müssen. Sie erfassen Parameter der Geräte selbst, wie z. B. die Wicklungstemperatur, die Drehzahl usw.

Die Installation von Sensoren erfordert eine sorgfältige Auswahl. Einerseits gilt: Je mehr Informationen, desto genauer arbeitet das System, andererseits werden Betrieb und Wartung des Netzes hinsichtlich des Stromverbrauchs aufwendiger.

Mit den Sensoren arbeiten Steuerungen (Controller) zusammen. Dies sind Geräte, die Informationen empfangen und automatisch verarbeiten. Man kann sie als Mittler bezeichnen, da das Signal anschließend an die Aktoren weitergeleitet wird: Umschalter für Luftströme, Ventilatoren, Kälteanlagen, Heizregister.

Für die Installation in einem Lüftungsschaltschrank eignen sich Steuerungen mit Mikroprozessoren am besten. Sie zeichnen sich durch kompakte Abmessungen aus und benötigen wenig Montagefläche.

Besonders beliebt sind Universalsteuerungen, die gleichzeitig Informationen aus verschiedenen Systemen verarbeiten können: Lüftung, Heizung usw.

Empfehlungen zum Zusammenbau des Lüftungssteuerungsschranks

Die Montage und Prüfung des Lüftungsschaltschranks darf nur von Fachpersonal mit entsprechender Qualifikation durchgeführt werden. Eine eigenständige Montage und der Anschluss von Komponenten im Schaltschrank ist nicht nur nicht empfohlen, sondern untersagt.

Gehäuse werden nicht selbst hergestellt, sondern fertig erworben oder auftragsbezogen unter Berücksichtigung der Spezifikationen des Lüftungssystems bestellt. Zusammen mit dem Gehäuse wird ein Satz an Geräten geliefert: Lasttrennschalter, Steuerungen, Netzteile, Schalter, Schutzelemente und Leitungen.

Es kommt nicht selten vor, dass der Satz an Geräten und Teilen nicht vollständig bestückt ist – es fehlen Leitungen oder Leitungsschutzschalter. Bei der Nachbestellung von Teilen muss die Übereinstimmung der technischen Eigenschaften (z. B. Leitungsquerschnitt oder Nennstrom des Schutzschalters) gewahrt bleiben.

Der Satz der Komponenten des Lüftungsschaltschranks wird von einem Schema begleitet, nach dem die Montage erfolgt. Jegliche Abweichungen vom Schema können zu einem fehlerhaften Betrieb oder zum Defekt der Technik führen.

Vor der Bestellung muss eine Liste aller Geräte erstellt werden, die zur Lüftungsanlage gehören. Zudem sollten Wünsche zur Umschaltung der Betriebsarten, zur Art der Steuerung und zum Vorhandensein bestimmter Sensoren geäußert werden. In manchen SHUV werden anstelle von Steuerungen Relais eingebaut.

Ein Beispiel für eine SHUV ist ein Modell mit den folgenden technischen Eigenschaften:

• Nennfrequenz – 50 Hz;
• Spannung – 380 V;
• Spannung des angeschlossenen Ventilators – 220 V;
• Motorleistung – 22 kW;
• Schutzart – IP65;
• Abmessungen – 400x800x180 mm;
• Lebensdauer – 10 Jahre.

Fertige Modelle sind mit Kennzeichnungen versehen, die Informationen über die Modifikation und Baugröße, die Schutzart, die Klimaausführung, die TU- oder GOST-Nummer enthalten. Im letzteren Fall orientieren sich die Hersteller an GOST 14254 und GOST 15150.

Vorteile der professionellen Montage

Gemäß den Vorschriften müssen die Installation und Wartung von Lüftungssystemen sowie von Lüftungssteuerschränken von Fachleuten mit Ingenieurausbildung durchgeführt werden. Sie tragen die volle Verantwortung für falsche Auswahl, Installation, Anschluss von Geräten sowie für die Wartung technischer Geräte in einem ungeeigneten oder defekten Zustand.

Um die Ausstattung des Schaltschranks richtig zu bestimmen, führen die Monteure eine vollständige Überwachung des Lüftungsnetzes durch.

Anschließend sind folgende Schritte durchzuführen:

• die Last analysieren;
• das optimale Schema auswählen;
• die Betriebsarten der Geräte zur Steigerung des Wirkungsgrads festlegen;
• die Ausrüstung auswählen.

Die Montage selbst nimmt wenig Zeit in Anspruch: Alle Geräte werden nacheinander in mehreren Reihen montiert, die Drähte werden sorgfältig an die Klemmenleisten angeschlossen, in geordneten Bündeln entlang der Leitungen verlegt und anschließend nach außen geführt.

Eine der Anschlussmöglichkeiten, wobei NK1 und NK2 Kanalheizgeräte sind; M1 – 3-Phasen-Ventilator; A, B, C – Netzanschluss, N – Neutralleiter, PE – Erde; Q – Schutzthermostat gegen Überhitzung; Y – Thermostat zum Schutz vor Entzündung

Professionelle Monteure haben Erfahrung mit der Installation und dem Betrieb von Lüftungssteuerschränken, daher werden sie sich kaum bei der Modellwahl und den Anschlussdetails der Geräte irren. Darüber hinaus sind sie mit den Schemata von Lüftungssystemen für Wohnungen und Landhäusern vertraut und können schnell Fehler in der Zeichnung erkennen.

Wenn man nicht rechtzeitig erkennt und die Geräte nach einem fachlich falsch erstellten Schema anschließt – auch das kommt vor – kann eine Notsituation entstehen.

Mit dem Verkauf und Vertrieb von Schaltschränken befassen sich zahlreiche Unternehmen, die Lüftungs-, Kälte- und Heizungsgeräte herstellen oder vertreiben. In Moskau kann man dies beispielsweise bei den Firmen „Ruklimat“, „Rowen“, „AW-Automatika“, „Galwent“ und anderen tun.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Wie die SHUV im zusammengebauten Zustand aussehen, was zur „Innenausstattung“ gehört, wie die Geräte befestigt und die Drähte angeschlossen werden, kann man in den unten dargestellten Videos sehen.

Schrittweise Montage und Installationsvarianten:

Videobericht – Beispiel einer SHUV-Montage mit Heizregister:

Die Automatisierung einer Lüftungsanlage oder eines anderen Systems ist ein verantwortungsvoller und teurer Prozess. Wenn die Ausrüstung falsch ausgewählt oder die Montage fehlerhaft durchgeführt wird, kann es zu einem Unfall kommen, bei dem Menschen zu Schaden kommen, beispielsweise in einem Chemiewerk.

Zumindest wird die ebenfalls teure Technik beschädigt. Aus diesen Gründen sollte die Installation des Schaltschranks für die Lüftungssteuerung von der ersten Planungsphase bis zum Ende ausschließlich von Fachleuten durchgeführt werden.

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