INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2023

SENSORIK IN

SENSORIK IN RÜCKKÜHLSYSTEMEN FÜR LEISTUNGSELEKTRONIK PRÄZISE ÜBERWACHEN

SENSORIK UND MESSTECHNIK Energieumformer im industriellen Umfeld werden mit leistungsstarken Kühlsystemen vor Überhitzung geschützt. Im sogenannten Rückkühlsystem überwachen Sensoren den Prozess und sorgen für eine energieeffiziente und optimale Abführung der Verlustwärme. Halbleiter erwärmen sich im Betrieb. Im Bereich von Kleinelektronik genügen oftmals Kühlkörper zur Abführung der Wärme. Leistungsstarke PCs nutzen bereits Wasserkühlung, um Prozessoren vor Überhitzung zu schützen. In einer anderen Liga, wenn auch vom Prinzip gleich, spielen die containergroßen XXL-Kühlsysteme für industrielle Anwendungen des Duisburger Unternehmens Leffek Industrie GmbH. Cengiz Danaci leitet die Produktion bei Leffek und erklärt: „Wir projektieren und bauen Rückkühlsysteme für Leistungselektronik. Diese führen die bei der Energieumwandlung entstehende Wärmeverluste permanent ab, damit die großen Energieumformer kontinuierlich arbeiten können. Die Rückkühlleistung unserer Systeme bewegt sich zwischen 500 Watt und 5 Megawatt. Dabei fließen Kühlflüssigkeiten in einem Durchflussbereich von 3 bis hin zu 800 Kubikmeter pro Stunde.“ SENSOREN ÜBERWACHEN DEN KÜHLKREISLAUF Unterschiedliche Sensoren vom Automatisierungsspezialisten Ifm sind in den Leitungen des Kühlkreislaufs platziert. Sie unterstützen die Steuerung bei der Regelung der optimalen Kühlleistung. Danaci: „Die wichtigsten Parameter im Rückkühlsystem sind Durchfluss, Druck und Temperatur. Diese Prozesswerte müssen DIE PROZESSWERTE IM RÜCK- KÜHLSYSTEM SIND VONEINANDER ABHÄNGIG UND MÜSSEN KONTI- NUIERLICH ÜBERWACHT WERDEN kontinuierlich überwacht und in der Steuerung verarbeitet werden. Sie sind zudem voneinander abhängig. Wenn zum Beispiel kein Druck oder keine Druckdifferenz vorhanden ist, dann fließt auch keine Kühlflüssigkeit. Und wenn keine Kühlflüssigkeit fließt, wird auch keine Wärme aus den Leistungshalbleitern abgeführt. Dann können die Anlagen überhitzen und Schaden nehmen. Deshalb kommt der Steuerung und Überwachung der Rückkühlanlage eine besondere Anforderung hinsichtlich sicheren und zuverlässigen Betriebs zu. Viele Sensoren sind auch doppelt, in einigen Fällen auch dreifach ausgeführt. Das verhindert, dass der Ausfall einer Messstelle zur Abschaltung des Rückkühlsystems und damit zu einer Abschaltung des wichtigen Energieumformers führt, welcher über dieses Rückkühlsystem temperiert wird. Die Anlagen sind in sehr vielfältigen Bereichen im Einsatz, zum Beispiel in Kraftwerken, im Bergbau oder in der www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2023/01 11