Belüftetes Gehäuse

In der DIN EN 378 sind in den Teilen 1, 2 und 3 zahlreiche Informationen zu den Anforderungen an ein belüftetes Gehäuse zu finden. In Teil 1 der DIN EN 378 wird unter den Begriffsbestimmungen (Punkt 3.2.10) definiert, was das „belüftete Gehäuse“ eigentlich ist. Belüftetes Gehäuse
Die Kälteanlage enthaltendes Gehäuse, das keinen Luftstrom aus dem Gehäuse in den umgebenden Raum zulässt und über eine Lüftungsanlage verfügt, die einen Luftstrom aus dem Gehäuse ins Freie durch einen Lüftungskanal erzeugt. Weiter geht es in Abschnitt 5.3 „Klassifikation der Aufstellungsorte von Kälteanlagen“. Dort werden belüftete Gehäuse als Aufstellungsort der Klasse IV definiert. Klasse IV — Belüftetes Gehäuse
Sofern sich alle kältemittelführenden Teile in einem belüfteten Gehäuse befinden, gelten die Anforderungen an einen Aufstellungsort der Klasse IV. Das belüftete Gehäuse muss die Anforderungen nach Teil 2 und Teil 3 erfüllen. Maximale Kältemittelfüllmenge Laut Anhang C in Teil 1 „Anforderung an die Grenzwerte für die Kältemittel-Füllmenge“ ist für belüftete Gehäuse folgendes zu beachten: Für alle brennbaren Kältemittel wird ein sogenannter Deckelungsfaktor m₃ ermittelt, der definiert ist als:

m₃ = 130 m³ * LFL⁵[1]

Bei Kältemitteln der Brennbarkeitsklasse 2L wird der grundlegende Deckelungsfaktor unter Berücksichtigung der geringeren Brenngeschwindigkeit dieser Kältemittel um einen Faktor von 1,5 erhöht. Dies ist in einer verringerten Zündungswahrscheinlichkeit und geringeren Folgen einer derartigen Zündung begründet. Für Kältemittel der Brennbarkeitsklasse „2L“ und Aufstellungsort der Klassifikation „IV“ berechnet sich die maximale Füllmenge wie folgt:

Füllmenge des Kältemittels nicht mehr als m₃ x 1,5

Konkret bedeutet das für das Kältemittel R32:

• LFL = 0,307 kg/m³
• Decklungsfaktor m₃ = 130 m³ * 0,307 kg/m³ = 39,91 kg
• maximale Füllmenge = m₃ * 1,5 = 59,865 kg

Anforderungen an belüftete Gehäuse In Teil 2 der DIN EN 378 sind unter Punkt 6.2.15 Anforderungen an belüftete Gehäuse und deren Lüftung festgelegt worden. Für Kältemittel der Klassen A2L, B2L, A2, B2, A3 und B3 gilt: Das Gehäuse muss einen Luftstrom zwischen dem Raum und dem Inneren des Gehäuses ermöglichen. Der Hersteller muss den Lüftungskanal durch Angabe der Größe und Anzahl der Biegungen festlegen. Zusätzlich kann der maximale Druckabfall in Pascal (Pa) angegeben werden. Der Vakuumdruck auf der Innenseite des Gehäuses muss mindestens 20 Pa betragen und der Durchfluss zur Außenseite muss mindestens Q_min betragen, mit einem Mindest-Lüftungsstrom von 2 m³/h. Der Strömungsbereich des Lüftungskanals darf nicht durch Komponenten eingeschränkt sein. Es dürfen keine Zündquellen im Kanal vorhanden sein (siehe Teil 2 Pkt. 6.2.14 „Schutzmaßnahmen gegen Brand und Explosionsgefahren“). Q_min muss wie folgt berechnet werden:

Q_min = 15 * s * (m_c/ρ) ≥ 2 m³/h

Dabei ist Q_min        = der Volumenstrom der Lüftung (m³/h); 15           = die Konstante zur Umwandlung der 4-min-Leckrate in eine intensive Leckrate (1/h); s              = 4 (der Sicherheitsbeiwert); m_c           = die Masse der Kältemittel-Füllmenge (kg); ρ             = die Dichte des Kältemittels unter Atmosphärendruck bei 25 °C (kg/m³). Das Lüftungssystem muss wie folgt betrieben werden:

• es muss zu allen Zeiten laufen, der Luftstrom muss dauerhaft überwacht werden und die Kälteanlage wird im Falle eines Absinkens des Luftstroms unter Q_min innerhalb von 10 s in einen sicheren Betriebsmodus geschaltet. Der sichere Modus muss beibehalten werden, bis der Luftstrom wiederhergestellt ist oder
• es muss über einen Kältemittel-Gassensor eingeschaltet werden, bevor ein Wert von 25 % der LFL erreicht ist. Das heißt für das Kältemittel R32, dass die Lüftung eingeschaltet werden muss, bevor eine Konzentration von 0,077 kg/m³ erreicht ist.
  Der Sensor muss entsprechend der Dichte des Kältemittels an einer geeigneten Stelle angeordnet sein. Der Sensor und dessen Lüftungsfunktion müssen in regelmäßigen Abständen nach den Anweisungen des Herstellers überprüft werden. Ein Versagen muss angezeigt und die Anlage in einen sicheren Betriebsmodus geschaltet werden, wobei der Ventilator eingeschaltet bleibt, bis der Ausfall behoben wurde.

 

Zur Beurteilung der Übereinstimmung mit den Anforderungen an die Belüftungsanlage muss eine Baumusterprüfung oder eine individuelle Prüfung durchgeführt werden. Sofern das belüftete Gehäuse in einem Personen-Aufenthaltsbereich aufgestellt werden soll, ist laut DIN EN 378 Teil 3 Punkt 4.6 zusätzlich folgendes zu beachten. Kältetechnische Komponenten für die Aufstellung in einem belüfteten Gehäuse in einem Personen-Aufenthaltsbereich Ein belüftetes Gehäuse, das eine Kälteanlage enthält, muss mit einem Lüftungskanal nach den Festlegungen des Herstellers versehen sein. Der Lüftungskanal muss den Anforderungen des Herstellers entsprechen, siehe EN 378-2. Der Raum, in dem das belüftete Gehäuse aufgestellt wird, muss ein Volumen von mindestens dem 10-Fachen des Gehäusevolumens aufweisen und mit ausreichend Frischluft versorgt werden, um verbrauchte Luft vollständig zu ersetzen. Die Belüftung des Gehäuses muss ins Freie führen.

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[1] LFL: lower flammability limit – untere Explosionsgrenze in kg/m³