Die Berechnung der Gesamtverlustleistung erfolgt auf Basis folgender Berechnungsgrundlagen und -methoden:
Thermische Auslegung
Grundlage der Verlustleistungsberechnung ist die Definition von Rahmenbedingungen pro Projekt oder pro Schaltschrank, wobei in Rittal Therm folgende Faktoren berücksichtigt werden:
- Aufstellsituation
- Klimabereich
- Spannung
- Frequenz.
Für eine "Thermische Auslegung" in EPLAN sind folgende Faktoren erforderlich:
- Klimabereich
- Gesamtverlustleistung
- Gleichzeitigkeitsfaktor
- Maximal zulässige Verlustleistung der Komponenten
- Bemessungsstrom (Schienen).
Alle Faktoren zur Definition der Rahmenbedingungen sind Eigenschaften der Artikel oder der Artikelplatzierungen, deren Werte der Anwender in der Projektierung korrekt festlegen muss.
Berechnung der Verlustleistung von Geräten und Sammelschienen
Für die Berechnung der Verlustleistung der einzelnen Geräte und Sammelschienen werden spezifische Artikeleigenschaften ausgewertet. Die Artikeleigenschaften werden in der EPLAN-Artikelverwaltung verwaltet. Es handelt sich dabei um Angaben der Komponentenhersteller und um Daten, die vom Anwender erstellt und gepflegt werden. Für die Richtigkeit dieser Angaben übernimmt EPLAN Software & Service keine Gewähr.
Geräte
Die Berechnung der Verlustleistung eines Gerätes erfolgt nach der Formel:
Tatsächliche Verlustleistung des Gerätes = Verlustleistung x Gleichzeitigkeitsfaktor
- Die Verlustleistung eines Gerätes wird aus der Artikeleigenschaft Max. Verlustleistung gelesen.
- Der Gleichzeitigkeitsfaktor (Standardwert = 0) wird über die Projekteigenschaft Thermische Auslegung: Gleichzeitigkeitsfaktor für das Projekt als Faktor eingestellt. Er ist ein Schätzwert, der die Tatsache berücksichtigt, dass in einer Anlage nie alle Geräte gleichzeitig und mit voller Leistung eingeschaltet sind. An jedem Gerät kann ein abweichender Gleichzeitigkeitsfaktor eingestellt werden. Der Gleichzeitigkeitsfaktor ist an den Funktionen in der Eigenschaft Thermische Auslegung: Gleichzeitigkeitsfaktor (automatisch) gespeichert.
Das Ergebnis der Berechnung wird in der Eigenschaft Thermische Auslegung: Geräteverlustleistung gespeichert.
Sammelschienen
Für die Berechnung der Schienenverlustleistung werden folgende Artikeleigenschaften ausgewertet, die auf der Registerkarte Eigenschaften zu finden sind:
- Schienenquerschnitt in mm²
- Schienenwerkstoff (Kupfer / Aluminium / Anderer Werkstoff)
- Leitfähigkeit (bei +20°C)
- Temperaturkoeffizient.
Hinweise:
- Der Temperaturkoeffizient gilt für eine Temperatur von 20°C.
- Die Berechnung der Schienenverlustleistung erfolgt für eine mittlere Schienentemperatur von 65°C.
Für die Berechnung der Schienenverlustleistung in Watt [W] werden folgende Faktoren benötigt:
- Schienenbetriebsstrom in Ampere [A] (aus der Artikeleigenschaft Thermische Auslegung: Betriebsstrom)
- Schienenwiderstand in Ohm [Ω] für einen Meter Sammelschiene bei +65°C Schienentemperatur; wird automatisch berechnet aus den Werten der Artikeleigenschaften Schienenquerschnitt, Leitfähigkeit (bei +20°C) und Temperaturkoeffizient, sowie der Temperaturdifferenz Δθ [K] = 45K.
Berechnungsformel:
Formelzeichen:
A = Schienenquerschnitt in [mm²]
σ = Spezifische elektrische Leitfähigkeit in [MS/m] (= MegaSiemens pro Meter) oder [m/(Ω x mm²)]
α = Temperaturkoeffizient in [1/K] - Schienenlänge in Meter [m] (aus der Artikelreferenzeigenschaft Teilmenge / Länge in Einheit des Projekts).
Die Schienenverlustleistung wird mit folgender Formel berechnet und in die Eigenschaft Thermische Auslegung: Geräteverlustleistung eingetragen:
Formelzeichen:
I² = Schienenbetriebsstrom in [A]
R(+65°C) = Schienenwiderstand in [Ω]
l = Schienenlänge in [m]
Gesamtverlustleistung
Zur Berechnung der Gesamtverlustleistung werden die Verlustleistungen der verbauten Geräte und die der Sammelschienensysteme für jeden Klimabereich herangezogen. Das Ergebnis der Berechnung der Gesamtverlustleistung wird in die Projekteigenschaft Thermische Auslegung: Gesamtverlustleistung für Klimabereich [n] eingetragen, wobei "n" die Nummer des Klimabereichs bezeichnet.
Siehe auch
Berechnung der Gesamtverlustleistung von Schaltanlagen