Leistet mehr, verbraucht weniger

EC-Ventilator für Rohrleitungssysteme

Gute Raumluft ist die Grundlage für Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden. Effiziente Lüftungssysteme liefern heute die Voraussetzung dafür, dass das Klima und die Schadstoffbelastung in Räumen deutlich verbessert werden kann. Eine wesentliche Rolle bei der Raumbelüftung spielen die für den Lufttransport zuständigen Ventilatoren. Sie sollten nicht nur energieeffizient und leise arbeiten, sondern auch Montage und Wartung erleichtern. Ein neuer EC-Ventilator zum direkten Einbau in Rohrleitungen ist genau für diese Anforderungen abgestimmt. Er sorgt für zuverlässige Be- und Entlüftung, arbeitet leise sowie energiesparend und lässt sich dank seiner besonderen Konstruktion besonders platzsparend und einfach montieren.

In Rohrleitungen sind häufig Radialventilatoren mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln eingesetzt, um einen hohen Gegendruck zu überwinden. Aber auch in der Luft- und Klimatechnik schreitet die Entwicklung zügig voran. Neue Konzepte und Optimierungen bei der Rohrverlegung reduzieren den Gegendruck. Das hat zur Folge, dass der Betriebsbereich der eingesetzten Ventilatoren an diese Bedingungen in der Anwendung angepasst werden muss. Die von modernen Klimatisierungslösungen erwartete Effizienz lässt sich häufig mit den existierenden Lüftersystemen nicht mehr optimal gewährleisten. Als international...
In Rohrleitungen sind häufig Radialventilatoren mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln eingesetzt, um einen hohen Gegendruck zu überwinden. Aber auch in der Luft- und Klimatechnik schreitet die Entwicklung zügig voran. Neue Konzepte und Optimierungen bei der Rohrverlegung reduzieren den Gegendruck. Das hat zur Folge, dass der Betriebsbereich der eingesetzten Ventilatoren an diese Bedingungen in der Anwendung angepasst werden muss. Die von modernen Klimatisierungslösungen erwartete Effizienz lässt sich häufig mit den existierenden Lüftersystemen nicht mehr optimal gewährleisten. Als international anerkannter Spezialist für effiziente Lüftungstechnik hat die Systemair-Gruppe diesen Trend und die entsprechenden Marktanforderungen frühzeitig erkannt. Darauf basierend wurde gemeinsam mit ebm-papst Mulfingen ein neuer EC-Rohrventilator (Bild 1) entwickelt.

Es lohnt sich, das Rad neu zu erfinden

Die Entwickler ließen sich einiges einfallen, um den „prioAir“ perfekt auf die aktuellen und zukünftigen Anwendungsanforderungen abzustimmen. So wurde das axiale Ventilator-Laufrad aerodynamisch optimiert, so dass keine Ablösungen oder Wirbelbildungen durch die dreidimensionale Geometrie auftreten können. Zusätzlich wird ein spezieller Nachleitapparat angewendet, der so gestaltet ist, dass der hohe dynamische Druckanteil unmittelbar nach dem Laufrad effizient in statischen Druck umgewandelt wird. Der Drall der Luftströmung in Ausblasrichtung wird somit quasi gleichgerichtet (Bild 2). Ein zusätzlicher Diffusor im Nabenbereich sorgt für eine weitere statische Druckerhöhung. Dadurch kann der Ventilator beachtliche Luftmengen bei geringem Energieeinsatz fördern. Beleg dafür ist der niedrige SFP-Wert (Specific Fan Power) und der hohe Wirkungsgrad (Bild 3), die beide zurzeit als Alleinstellungsmerkmal gelten können. Der SFP-Wert ist das Verhältnis von aufgenommener elektrischer Eingangsleistung (Aufwand) zum geförderten Luftvolumenstrom (Nutzen). Je kleiner der SFP-Wert, desto weniger elektrische Energie wird für die Förderung eines Kubikmeters Luft benötigt.

Gleichzeitig reduziert sich durch die strömungstechnische Optimierung und das verbesserte Dämpfungsverhalten des mechanischen Aufbaus mit den eingesetzten Kunststoffmaterialen die Geräuschemission. Die neuen Rohrventilatoren sind deutlich leichter als solche, deren Flügelräder und Gehäuse aus metallischen Werkstoffen bestehen. Dadurch sinken die Transportkosten, und das Handling bei der Installation vereinfacht sich.

 

Energieeffiziente EC-Technik

Zum hohen Wirkungsgrad tragen allerdings nicht nur die strömungstechnischen Optimierungen, sondern auch die eingesetzten EC-Motoren bei. Sie arbeiten mit hohen Wirkungsgraden, sind also bedeutend wirtschaftlicher als konventionelle AC-Motoren. Dadurch sinken die Betriebskosten ebenso wie die Umweltbelastung.

Durch den hohen Wirkungsgrad und die optimale Kühlung des Antriebsmotors im Luftstrom ist zudem die Wärmebelastung bei EC-Ventilatoren wesentlich geringer als bei herkömmlichen AC-Ausführungen. Das mindert den Verschleiß der Bauteile, und die Lebensdauer des Ventilators wird verlängert, Wartungsarbeiten sind nicht notwendig. Lediglich bei größeren Verschmutzungen muss der Ventilator gereinigt werden. Der elektronisch kommutierte Außenläufermotor ist zudem direkt im Laufrad integriert, so dass sich die Einbaumaße reduzieren. Durch geeignete elektronische Maßnahmen ist der EC-Motor thermisch sicher geschützt und für den dauerhaften Betrieb bestens geeignet.

 

Inline-Lösung mit komfortabler Regelung

Im praktischen Einsatz können EC-Ventilatoren weitere Vorteile ausspielen. So bieten sie komfortable Regelmöglichkeiten. Denn die integrierte Elektronik ist nicht nur perfekt auf die eingesetzten Motoren abgestimmt, sondern lässt sich auch stufenlos regeln. Dies ist über den gesamten Drehzahlbereich möglich, wobei der gute Wirkungsgrad im Teillastbetrieb erhalten bleibt. Der „prioAir“ bietet dafür eine analoge 0- bis 10-V-Schnittstelle. Hier kann man einfach einen Potentiometer oder ein analoges Regelgerät anschließen, mit dem sich weitere Funktionen intelligent realisieren lassen.

Gleichzeitig verursachen die EC-Ventilatoren nahezu keine Motorgeräusche. Hingegen können beim Betrieb von Asynchronmotoren mit Frequenzumrichter vor allem im Teillastbereich Resonanzgeräusche auftreten, die sich in einem typischen Motorgeräusch unangenehm bemerkbar machen. Eine angenehme Wohn- oder Arbeitsatmosphäre wäre unter solchen Bedingungen sicher nicht gegeben. Bei der Neuentwicklung mit EC-Motor ist in dieser Richtung nichts zu befürchten.

Eine wesentliche Marktanforderung an den neuen Rohrlüfter war es, nicht nur leise und energiesparend, sondern auch platzsparend zu sein. Daher ist das geradlinige, einteilige Gehäuse (Bild 4), das ohne große Außenaufbauten auskommt und sich als saubere Inline-Lösung im Rohrsystem integrieren lässt (Bild 5), ein weiterer Pluspunkt der Rohrlüfter-Reihe. In der Baugröße 200 mm ist der Rohrlüfter lediglich 245 mm lang. Darüber hinaus ist das Gehäuse bedingt durch den konstruktiven Aufbau auch noch luftdicht (Dichtheitsklasse C gemäß EN 12237:2003). Zusätzliche Abdichtungen sind nicht notwendig; das vollständig geschlossene einteilige Gehäuse verhindert jede Leckage. Für den sicheren Sitz in den Rohrleitungen sorgen 25 mm lange Rohranschlüsse nach EN 1506:1997.

Auch an die Monteure haben die Entwickler des Rohrlüfters gedacht: Ein Montagewinkel ermöglicht die werkzeuglose Befestigung in der Rohrleitung. Der Ventilator lässt sich dann zur Positionierung des Klemmkastens um 360 ° drehen und kann umlaufend am Montageflansch befestigt werden. Die neue Rohrventilator-Generation der Baugröße 160, 200 und 250 ist damit nicht nur wirtschaftlich, leise, kompakt und langlebig, sondern lässt sich auch noch einfach montieren.

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