Dezentrale Lüftungs- und Entrauchungsanlagen werden oft auf Dächern unter freiem Himmel aufgestellt. Dadurch ist Platz vorhanden, der gut für die Nachrüstung von Frequenzumrichtern genutzt werden kann!
Da besonders bei Entrauchungsventilatoren der baulich definierte Volumenstrom eingehalten werden muss, damit sich z.B. Fluchttüren trotz Unterdruck leicht öffnen lassen und, dass das Rauchgas sicher abgesaugt werden kann, kommen gerade hier variable Antriebe in Form von Frequenzumrichtern zum Einsatz. Die Herausforderungen an den Anlagenersteller sowie den Antrieb sind sehr vielseitig!
Wir werden im folgenden ein paar nützliche Erfahrungen und Tipps bezüglich der Antriebskonstruktion aufführen.
Lange Leitungswege
Lange Leitungswege zwischen Frequenzumrichter und Motor haben, konventionell gelöst, folgende Nachteile.
Hochfrequente Anteile des Motorleiters können sich in Form von gestrahlter Energie auf parallel geführte Signale übertragen. Die niederfrequenten Netzrückwirkungen nehmen in Form von Oberschwingungen stark zu, da Euer Netzfilter nur auf eine bestimmte Leitungslänge konzipiert ist. Damit werden andere Netzteilnehmer gestört und es kommt zu Fehlfunktionen, die im ersten Schritt oft schwer zu deuten sind. Das können einfache Fehlfunktionen wie eine Unterbrechung des Ladevorgangs an einer Ladestation für Elektrofahrzeuge sein bis hin zu einem Großeinsatz der Feuerwehr durch induzierte elektromagnetische Strahlung auf eine Brandmeldeanlage. In beiden Fällen ziemlich ärgerlich und manchmal auch sehr kostenintensiv.
Was ist zu tun?
Der Antrieb kann motornah auf dem Dach montiert werden, wenn er für die Witterungsbedingungen fit gemacht wird. Hier setzen wir auf Lösungen mit doppelter Umhausung und Heizelementen. Diese können konventionelle Schaltschrankheizungen sein oder Peltierelemente die eine Heiz- und Kühlfunktion besitzen. Letztere arbeiten sehr effektiv und sind mit ihrer erhöhten Schutzklasse speziell für den Außenbereich zu empfehlen.
Eine elegantere Lösung, auf die wir später noch genauer eingehen, ist ein sogenannter allpoliger Sinusfilter, der zwischen Frequenzumrichter und Motor geschaltet wird. So kann der Antrieb ganz normal im Technikraum an der Unterverteilung installiert und angesteuert werden, da dieser Filter alle über den Frequenzumrichter üblichen Störgrößen eliminiert. Die Leitungslänge sowie der Leitertyp spielen also keine Rolle mehr. Es können problemfrei ungeschirmte Kabeltypen (aus dem Bestand) mit Funktionserhalt, wie z.B. E30 und E90 zwischen Antrieb und Motor verwendet werden.
Überspannungsschutz
Im freien Feld montierte Lüftungs- und Entrauchungsanlagen müssen dem Blitz- und Überspannungsschutzkonzept ensprechen. Das betrifft den Antrieb, sowohl bei Montage im freien Feld, als auch im Gebäude. Ein handelsüblicher Kombiableiter Typ 1-3 reicht mit einer Dauerspannung von 255V oder 275V Phase/PE nicht aus um ihn am Ausgang des Frequenzumrichters zu betreiben, da die Varistoren bereits gegen Erde leitend werden. Im Frequenzumrichter würde so die Störmeldung "Erdschluss" aktiviert.
Was ist zu tun?
Ist es technisch ausreichend nur am Eingang des Frequenzumrichter einen SPD zu setzen, da der Frequenzumrichter nicht unter die Potentialtrenner fällt? Auch hier schafft der allpolige Sinusfilter die Lösung, da er das Potential Phase/Erde auf Werte deutlich unter der Leitschwelle der Ableiter reduziert.
Funktionserhalt des Ventilatorbetriebs
Was hilft alles, wenn der Frequenzumrichter im Brandfall beim ersten internen Überschreiten eines Grenzwertes den Geräte- oder Motorschutz über den Funktionserhalt stellt?
Seit einigen Jahren gibt es genau für diesen Zweck integrierte Softwarelösungen: Notfall, Brandfall, Emergency oder Override. Egal wie die Hersteller es nennen, diese Funktionen sind vergleichbar und stehen bei vielen HVAC-Frequenzumrichtern bereit. Hierzu stehen Dir neben dem reinen Entrauchungsbetrieb auch Möglichkeiten zur Verfügung, um parallel einen Notfallbetrieb mit Deiner konventionellen Lüftungsanlage seitens des Antriebs zu realisieren. Die Abstimmung bezüglich des Verhaltens und der Luftmenge im Brandfall solltest Du vorher mit dem Brandschutzbeauftagten unter Einbezug Deines MSR-Dienstleisters klären. Bei den Einstellungen am Frequenzumrichter helfen wir von FOX Dir gerne weiter, denn auch hier arbeiten nicht alle Hersteller gleich. Zusammengefasst hat der Funktionserhalt des Motorbetriebs über den längstmöglichen Zeitraum Priorität vor Schutzfunktionen der einzelnen Geräte.
Fazit
Dezentrale Lüftungs- und Entrauchungsanlagen mit großen Leitungslängen zwischen Antrieb und Motor, ungeschirmte Leitungen wie Erdkabel oder Leitungen für den Funktionserhalt (E30/E90) oder ein Überspannungsschutz am modulierten Ausgang des Antriebs funktioniert mit nur einem Filter! Eine hervorragende Entwicklung — dieser allpolige Sinusfilter — finden wir von FOX!
Wir empfehlen Dir allpolige Sinsusfilter vom Typ SF4 der Firma Block, da wir hier sehr gute Erfahrungen gesammelt haben.
