Neues Gasge­bläse über­zeugt durch hohe Leis­tungs­dichte

Bereits Ende der 80er Jahre wurden Gasge­bläse für moderne Heizungen entwi­ckelt, die heute unter dem Stich­wort „Brenn­wert­kessel“ bekannt und aufgrund ihrer guten Ener­gie­aus­nut­zung mitt­ler­weile weit verbreitet sind. Die Gasge­bläse werden vor dem Brenner ange­ordnet, um das Gas-Luft­ge­misch einzu­blasen. Wie in anderen Berei­chen geht auch im Heizungsbau der Trend zu immer platz­spa­ren­deren Geräten. Gasge­bläse der neuesten Gene­ra­tion tragen dem Rech­nung. Heute sind kompakte „Kraft­pa­kete“ auf dem Markt, die selbst in der bislang eher schwer­ge­wich­tigen 1-MW-Heiz­leis­tungs­klasse ledig­lich 20 kg auf die Waage bringen und so durch eine ausge­spro­chen hohe Leis­tungs­dichte über­zeugen.

Typi­sche Druck-Volu­men­strom­kenn­linie von Gasge­bläsen für Feue­rungs­au­to­maten.

Für einen opti­malen Verbren­nungs­pro­zess bei Brenn­wert­ge­räten ist unter anderem das exakte Misch­ver­hältnis Gas-Luft Voraus­set­zung für nied­rige Emis­sionen. Die hohen Strö­mungs­wi­der­stände dieser Brenn­wert­ge­räte erfor­dern Gebläse mit steilen Druck-Volu­men­strom­kenn­li­nien. Der Motoren- und Venti­la­to­ren­spe­zia­list ebm-papst Mulfingen bietet hier für viele Anwen­dungs­fälle eine passende Geblä­se­lö­sung, die diese Anfor­de­rungen erfüllt. Die einseitig saugenden Radi­al­ge­bläse sind in Spiral­ge­häusen einge­baut. Zu ihren charak­te­ris­ti­schen Merk­malen gehören hohe Wirkungs­grade, ein güns­tiger Geräusch­pegel, eine hohe stati­sche Druck­erhö­hung sowie die kompakte Bauweise, dank derer die Gasge­bläse nur wenig Einbau­platz bean­spru­chen. Die Vorzüge lassen sich nun auch dort nutzen, wo große Heiz­leis­tungen benö­tigt werden: Die erfolg­reiche Baureihe wurde um ein neues Gasge­bläse erwei­tert, das sich für Heiz­leis­tungen bis ca. 1 MW eignet. Damit decken die Gasge­bläse jetzt den Leis­tungs­be­reich von 10 kW bis 1 MW ab. Heiz­an­wen­dungen vom Ein- bis zum Mehr­fa­mi­li­en­haus lassen sich auf diese Weise reali­sieren und auch in indus­tri­ellen Gebäuden ergeben sich neue Anwen­dungs­mög­lich­keiten.

Leis­tungs­starker EC-Motor als trei­bende Kraft

Gasge­bläse unter­schied­li­cher Leis­tung decken einen breiten Anwen­dungs­be­reich ab.

Trei­bende Kraft der neuen Gasge­bläse ist ein elek­tro­nisch kommu­tierter, drei­phasig gespeister Motor. Die in den Gasge­bläsen inte­grierten EC-Motoren der Baureihe 112 haben sich bereits in zahl­rei­chen Venti­la­toren bewährt und über­zeugen durch ihr gutes Geräusch­ver­halten, die einfache Anschluss­technik und den nied­rigen Ener­gie­ver­brauch. Sie arbeiten mit Wirkungs­graden von bis zu 90 % und errei­chen damit deut­lich höhere Werte als die sonst in dieser Leis­tungs­klasse übli­chen Asyn­chron­mo­toren. Die dadurch wesent­lich nied­ri­geren Ener­gie­kosten machen sich im prak­ti­schen Einsatz schnell bemerkbar, da die Gebläse schließ­lich in der Regel im Dauer­be­trieb laufen. Das gilt auch für den Teil­last­be­trieb. Hier verlieren EC-Motoren weit weniger von ihrer Effi­zienz als Asyn­chron­mo­toren glei­cher Leis­tung, deren ohnehin schon schlechter Wirkungs­grad bei Teil­last noch­mals erheb­lich absinkt.

Die verschie­denen Kenn­li­nien zeigen die Leis­tungs­auf­nahme gesteu­erter AC-/EC-Motoren im Vergleich. In allen Dreh­zahl­be­rei­chen sind die Ener­gie­kosten der EC-Motoren deut­lich geringer als bei span­nungs­ge­re­gelten oder frequenz­um­rich­ter­ge­speisten Asyn­chron-Motoren. Gleich­zeitig über­zeugen die EC-Motoren durch ihre Lang­le­big­keit. Denn ihre höheren Wirkungs­grade bedeuten nicht nur eine bessere Nutzung der Primär­energie, sondern auch, dass beim Betrieb weniger Verlust­wärme an die Umge­bung abge­geben wird, was sich positiv auf die Lebens­dauer der einge­setzten Kugel­lager auswirkt.

Leise und komfor­tabel zu regeln

Die verschie­denen Kenn­li­nien zeigen die Leis­tungs­auf­nahme gesteu­erter AC-/EC-Motoren im Vergleich.

Dank ihres Konstruk­ti­ons­prin­zips arbeiten die EC-Motoren außerdem extrem leise. Dazu trägt der entspre­chend opti­mierte elek­tro­ma­gne­ti­sche Kreis der Motoren ebenso bei wie ein spezi­elles Kommu­tie­rungs­ver­fahren. Vibra­ti­ons­ent­wick­lung und Geräusch­emis­sion werden so dras­tisch redu­ziert. Die komplette Leis­tungs­elek­tronik ist in den Motoren inte­griert. Sie wird vom Feue­rungs­au­to­maten über ein PWM-Signal oder mit einem linearem Eingang von 0-10 V ange­steuert, welcher entspre­chend der ange­for­derten Heiz­leis­tung dann das Gebläse in der Dreh­zahl regelt.

Die Soll­werte für die Dreh­zahl und damit letzt­end­lich für die Gasmenge lassen sich über den PWM-Eingang stufenlos vorgeben. Soll die Dreh­zahl per Einstell­knopf manuell verän­dert werden, ist nur ein Poten­tio­meter anzu­schließen. Die dafür notwen­dige Versor­gungs­span­nung liefert die inte­grierte Motor­elek­tronik selbst über einen galva­nisch getrennten Span­nungs­aus­gang. Die Dreh­zahl­re­ge­lung trägt eben­falls zur Geräusch­re­du­zie­rung und Ener­gie­ein­spa­rung bei, da die Gebläse stets nur die wirk­lich notwen­dige Gasge­misch­menge liefern. Durch diese stän­dige Modu­la­tion werden vor allem die beson­ders verlust­rei­chen Bren­ner­starts mini­miert und damit auch die Emis­si­ons­werte der Heiz­an­lage redu­ziert. Natür­lich erfüllen auch die in den Radi­al­ge­bläsen einge­setzten Lauf­räder höchste Anfor­de­rungen. Sie sind nach strö­mungs­tech­ni­schen Krite­rien opti­miert und tragen so eben­falls zu Lauf­ruhe und geringer Geräusch­emis­sion bei.

Kompakt und 20 kg leicht

Da das Gebläse alle einschlä­gigen Normen sowohl für den Einsatz im Haus­halts- als auch im Indus­trie­be­reich erfüllt, sind die Einsatz­mög­lich­keiten breit gefä­chert.

Die neuen leis­tungs­starken Gasge­bläse sind ledig­lich knapp 47 cm hoch, ca. 43 cm breit und in axialer Rich­tung ledig­lich etwa 40 cm tief. Da sie nur 20 kg wiegen, lassen sie sich ohne tech­ni­sche Hilfs­mittel wie Gabel­stapler problemlos trans­por­tieren. Einbau und Service verein­fa­chen sich dadurch deut­lich. Auch wer von der bishe­rigen 750-kW-Vari­ante auf das neue 1-MW-Gasge­bläse umrüsten will, hat leichtes Spiel. Er kann die Geräte problemlos gegen­ein­ander tauschen, da Ansaug- und Ausblas des Gebläses mit der bishe­rigen Vari­ante iden­tisch sind. Das neue Gasge­bläse arbeitet mit dem glei­chen Laufrad und hat fast dieselben Gehäu­se­ab­mes­sungen. Ledig­lich in axialer Rich­tung benö­tigt es durch den leis­tungs­stär­keren Motor etwas mehr Einbau­platz. Durch Aufrüsten auf mehr Leis­tung ergeben sich folg­lich keine größeren System­än­de­rungen.

Die neue Gasge­bläse-Ausfüh­rung arbeitet mit Dreh­zahlen bis 6.400 Umdre­hungen pro Minute und benö­tigt – aufgrund seiner hohen Leis­tung – zur Versor­gung eine drei­pha­sige Nenn­ein­gangs­span­nung von 400 VAC. Für den nord­ame­ri­ka­ni­schen Markt steht auch eine Ausfüh­rung mit drei­pha­siger Nenn­ein­gangs­span­nung von 208 VAC zur Verfü­gung. Da das Gebläse alle einschlä­gigen Normen für den Einsatz im Haus­halts- und im Indus­trie­be­reich erfüllt, sind die Einsatz­mög­lich­keiten breit gefä­chert. Sie finden sich überall im Heizungsbau und zukünftig sicher­lich auch im indus­tri­ellen Bereich, zumal für das neue Gebläse bereits geeig­nete, einfach anbau­bare Gasmi­scher­lö­sungen unter­schied­li­cher Funk­ti­ons­prin­zi­pien auf dem Markt sind.