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22 W Hüllverlust: Maschinensteuerung (Halle) ohne Zusatzheizung

Heizleistung für Maschinensteuerung (Halle) (600×800×300 mm, Stahlblech (lackiert)) gegen Frost und Kondensation. Wärmebilanz Q = k·A·ΔT, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890.

Heizleistung

0 W

Laut Berechnung deckt die interne Verlustleistung von 40 W den Hüllverlust von 22 W bei 2 °C — rechnerisch keine Zusatzheizung nötig, die Ziel-Innentemperatur liegt 8,9 K über dem Taupunkt

Effektive Fläche
1,33 m²
ΔT
3 K
Hüllverlust
22 W
Status
Eigenerwärmung reicht

Kurzantwort

Laut Berechnung braucht Maschinensteuerung (Halle) (600×800×300 mm, Stahlblech (lackiert)) unter den angegebenen Annahmen keine Zusatzheizung: Der Hüllverlust liegt bei 22 W, die interne Verlustleistung der Einbauten deckt ihn bereits. Gegen Tauwasser bleibt ein Hygrostat sinnvoll.

Grundlage: Wärmebilanz Q = k·A·ΔT, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

Heizer, Thermostat und Hygrostat

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Wie viel Heizleistung brauche ich bei sinkender Temperatur?

Wie sich Hüllverlust, erforderliche Heizleistung und die Normheizer-Stufe mit der Umgebungstemperatur entwickeln (Ziel-Innentemperatur 5 °C fest).

T_u ΔT Hüllverlust Erforderlich Normheizer
5 °C 0 K 0 W 0 W 0 W
2 °C 3 K 22 W 0 W passiv
0 °C 5 K 37 W 0 W passiv
-3 °C 8 K 59 W 21 W 30 W
-6 °C 11 K 81 W 47 W 50 W
-10 °C 15 K 110 W 80 W 100 W

Passt keine Zeile? Eigene Werte durchrechnen

Maße, Werkstoff, Aufstellungsart und Temperaturen lassen sich hier frei ändern — Hüllverlust, erforderliche Heizleistung und Normheizer-Stufe rechnen sofort neu.

Schaltschrankheizung-Rechner

Erforderliche Heizleistung gegen Frost und Kondensation: Q = k · A · ΔT.

max 2400 mmmin 100 mm
mm
200 mm2000 mm
max 2000 mmmin 100 mm
mm
200 mm1200 mm
max 1000 mmmin 80 mm
mm
100 mm600 mm
max 60 °Cmin -20 °C
°C
-5 °C30 °C
max 40 °Cmin -40 °C
°C
-30 °C20 °C
max 3000 Wmin 0 W
W
0 W500 W

Verlustwärme der Einbauten — 0 W ist der konservative Fall (Anlage kalt).

Empfohlener Normheizer

200W

Heizung erforderlich · 172 W rechnerisch

Effektive Oberfläche A
1,36 m²
k-Wert
5,5 W/(m²·K)
ΔT
20 K
Hüllverlust Q
149 W
Erforderlich (+15 %)
172 W

Eigenes Wärmebilanz-Modell, effektive Oberfläche in Anlehnung an IEC TR 60890. Pauschale Abschätzung ohne Luftstrom-Verteilung — die Auslegung gehört in die Hand einer Elektrofachkraft.

Reicht die Heizung gegen Frost und Kondenswasser?

Ein Steuerschrank an der Maschine in einer Produktionshalle ist der Grenzfall: Die Halle kühlt nachts kaum unter ein paar Grad aus, und die Steuerung selbst gibt im Betrieb genug Verlustwärme ab, um den geringen Hüllverlust zu decken. Rechnerisch bleibt unter diesen Annahmen keine Heizleistung übrig — die Eigenerwärmung reicht. Sinnvoll bleibt trotzdem ein Hygrostat, der nur bei drohender Betauung kurz zuheizt, etwa nach einem kalten Wochenende mit stehender Maschine.

Die Heizleistung folgt aus der Wärmebilanz der Hülle: Q = k · A · ΔT. Der Werkstoff Stahlblech (lackiert) hat einen Wärmedurchgangskoeffizienten von k = 5,5 W/(m²·K). Die wirksame Wärmeabgabe-Fläche dieses Gehäuses berechnet sich nach der Aufstellungsart „Wandanbau (Rückseite an Wand)" zu A = 1,33 m² — die b-Faktor-Methode in Anlehnung an die Berechnung nach IEC TR 60890 gewichtet jede Gehäusefläche danach, wie frei sie Wärme abgeben kann. Wand-, Nachbar- und Bodenflächen zählen weniger als frei umströmte Seiten.

Bei ΔT = 3 K ergibt sich ein Hüllverlust von 22 W. Die interne Verlustleistung der Einbauten (40 W) liegt darüber — rechnerisch bleibt unter diesen Annahmen keine Heizleistung übrig. Eine fest eingeschaltete Heizung würde den Schrank im Betrieb eher unnötig aufheizen.

Sinnvoll bleibt ein Hygrostat: Er schaltet einen kleinen Heizer nur dann zu, wenn die Luftfeuchte steigt und Betauung droht — etwa wenn die Maschine über ein kaltes Wochenende stillsteht und die Eigenerwärmung fehlt. So vermeidet man Tauwasser, ohne im Normalbetrieb Energie zu verschwenden.

Zur Kondensation: Bei 65 % relativer Luftfeuchte und 2 °C liegt der Taupunkt bei rund -3,9 °C. Fällt die Innenwand-Temperatur darunter, schlägt sich Feuchtigkeit nieder. Eine Heizung, die das Gehäuse einige Grad über der Umgebung hält, schiebt die Oberflächentemperatur über den Taupunkt — das ist neben dem Frostschutz der eigentliche Zweck einer Schaltschrankheizung.

Rechenweg, Annahmen und Normbezug Diagramm und Heizer-Kapazität

Welcher Heizer reicht für Maschinensteuerung (Halle) bei welcher Kälte?

Erforderliche Heizleistung über die Umgebungstemperatur (Maschinensteuerung (Halle))
Erforderliche Heizleistung über die Umgebungstemperatur (Maschinensteuerung (Halle)) Heizleistung in Abhängigkeit von Umgebungstemperatur. 6 Datenpunkte. -10,0 -7,00 -4,00 -1,00 2,00 5,00 0,00 22,5 45,0 67,5 90,0 Umgebungstemperatur [°C] Heizleistung [W]

Verlauf der erforderlichen Heizleistung über die Umgebungstemperatur für Maschinensteuerung (Halle). Je kälter es wird, desto mehr Leistung ist nötig. Bei der angesetzten Auslegungstemperatur deckt die Eigenerwärmung den Bedarf.

Normative Grundlagen

  • IEC TR 60890 — Ermittlung der Übertemperatur von Schaltgerätekombinationen durch Berechnung; von dort stammt die Methodik der effektiven Oberfläche mit Lage-Faktoren
  • DIN EN IEC 61439-1 (VDE 0660-600-1) — Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen, Erwärmung und Klimatisierung des Gehäuses

Gerechnet wird mit einem eigenen stationären Wärmebilanz-Modell Q = k · A · ΔT: für Maschinensteuerung (Halle) (600×800×300 mm, Stahlblech (lackiert)) ergeben sich 1,33 m² effektive Oberfläche, k = 5,5 W/(m²·K) und ΔT = 3 K, also 22 W Hüllverlust. Die Flächen-Methodik ist in Anlehnung an IEC TR 60890 nachgebildet, Tabellenwerte der Norm werden nicht wiedergegeben. Das Modell rechnet ohne Luftstrom-Verteilung im Schrank; Sonneneinstrahlung, Türöffnungen und Kabeleinführungen sind nicht berücksichtigt und verschieben den realen Bedarf.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Berechnung

Welche Heizleistung braucht Maschinensteuerung (Halle)?
Unter den angegebenen Annahmen (600×800×300 mm, Stahlblech (lackiert), 2 °C Umgebung, 5 °C Ziel) beträgt der Hüllverlust nur 22 W und wird von der internen Verlustleistung gedeckt. Rechnerisch ist keine Zusatzheizung nötig — gegen Betauung genügt ein Hygrostat mit kleinem Heizer.
Wie wirkt sich die Aufstellungsart auf die Heizleistung aus?
Die Aufstellungsart bestimmt die effektive Wärmeabgabe-Fläche. Ein freistehender Schrank gibt über alle Seiten plus Dach Wärme ab, ein Wandanbau verliert die Rückseite, ein Mittelschrank in einer Reihe zusätzlich beide Seiten und das abgedeckte Dach. Dieses Gehäuse ist als „Wandanbau (Rückseite an Wand)" gerechnet und kommt damit auf A = 1,33 m². Derselbe Schrank freistehend hätte eine deutlich größere Fläche und bräuchte mehr Heizleistung.
Muss ich die Verlustleistung der eingebauten Geräte berücksichtigen?
Ja. Jedes Bauteil im Schrank — Wechselrichter, Netzteile, SPS, Schütze — gibt im Betrieb Wärme ab und heizt von innen mit. Diese interne Verlustleistung wird vom Heizbedarf abgezogen: P_heat = k·A·ΔT − P_intern. In diesem Beispiel sind 40 W angesetzt. Wer die reale Verlustleistung kennt, vermeidet einen überdimensionierten Heizer.
Verhindert die Heizung Kondenswasser im Schaltschrank?
Das ist neben dem Frostschutz ihr Hauptzweck. Bei 65 % Luftfeuchte und 2 °C liegt der Taupunkt bei etwa -3,9 °C. Hält die Heizung die Innenwand ein paar Grad über der Umgebung, bleibt die Oberfläche über dem Taupunkt und es fällt kein Tauwasser an. An sehr feuchten Standorten regelt man die Heizung über einen Hygrostat, der nur bei drohender Betauung zuschaltet.
Reicht ein Thermostat oder brauche ich einen Hygrostat?
Ein Thermostat schaltet die Heizung nach Temperatur — richtig, wenn es um Frostschutz oder eine Mindest-Innentemperatur geht. Ein Hygrostat schaltet nach Luftfeuchte — richtig, wenn Kondensation das Problem ist. Bei Außen- und Kellerschränken kombiniert man beides oft in einem Thermo-Hygrostat: Frostschutz über die Temperatur, zusätzlicher Schutz gegen Betauung über die Feuchte. Für diesen Schrank, bei dem rechnerisch keine Dauerheizung nötig ist, steht der Hygrostat im Vordergrund.

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