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Intel­li­gente EC-Quer­strom­ven­ti­la­toren für die Lüftungs­technik

Quer­strom­ven­ti­la­toren für Gebäu­de­kli­ma­ti­sie­rung


Neuer Quer­strom­ven­ti­lator mit Nieder­span­nungs-Antrieb für Gebäu­de­kli­ma­ti­sie­rung

Die Betriebs­kosten bei Gebäuden sind über die Jahre gerechnet ein wesent­li­cher Kosten­faktor und fast immer höher als die Anfangs­in­ves­ti­tion. Viele der einge­setzten Kompo­nenten sind rund um die Uhr, jahre­lang in Betrieb. Schon kleine Verbes­se­rungen im Wirkungs­grad der Heiz- und Kühl­sys­teme rechnen sich da schnell. Ist die Verbes­se­rung in der Anschaf­fung auch noch kosten­neu­tral zu bishe­rigen Lösungen, spart man von Anfang an. Eine neue Antriebs­technik für Quer­strom­ven­ti­la­toren in Boden­ka­nälen verbindet zwei Vorteile: Weniger Ener­gie­ver­brauch bei nahezu gleich blei­benden Inves­ti­ti­ons­kosten und zudem erwei­terten Regel­mög­lich­keiten.

Wichtig für ein opti­males Raum­klima ist eine gezielte Luft­füh­rung. Um die Voraus­set­zung dafür zu schaffen, bewegen vor allem bei Anlagen mit Boden­ka­nälen (Unter­flur-Heiz- und Kühl­sys­teme) lauf­ru­hige Quer­strom­ven­ti­la­toren die Luft. Auch der Spezia­list für Gebäu­de­kli­ma­ti­sie­rung Kamp­mann aus Lingen (Ems) arbeitet seit Jahren mit diesem bewährten System. Um jetzt aller­dings noch bessere Ergeb­nisse hinsicht­lich Ener­gie­ef­fi­zienz und Lauf­ruhe zu erzielen, setzen die Entwickler von Kamp­mann und ebm papst auf einen neuen Antrieb in moderner EC-Technik. Dieser verbindet einen ener­gie­spa­renden Betrieb mit hoher Lebens­dauer, leichter Montage und einfa­cher Ansteue­rung.

„Total cost of owner­ship“ im Blick

Neuer Quer­strom­ven­ti­lator mit ener­gie­spa­rendem EC-Antriebs­system

Die Gesamt­kosten über die Lebens­dauer einer Lüftungs­an­lage können durch die rich­tige Auswahl einiger Kompo­nenten z.B. Venti­la­toren deut­lich redu­ziert werden. Für die in Boden­ka­nälen einge­bauten Venti­la­toren sind deshalb folgende Krite­rien entschei­dend: Die Venti­la­toren müssen günstig im Preis, wartungs­frei, leise im Betrieb, möglichst sparsam im Strom­ver­brauch und leicht zu instal­lieren sein. Hier erfüllt ein Quer­strom­ven­ti­la­tor­kon­zept genau diese Anfor­de­rungen. Die vielen Schau­feln der Venti­la­tor­walze vergrö­ßern die Luft fördernde Ober­fläche und erlauben so einen dreh­zahl­re­du­zierten und damit sehr leisen Betrieb. Als Doppel­ven­ti­lator ausge­führt wälzen sie noch größere Luft­mengen um. Um sie anzu­treiben, wurden früher häufig Spalt­pol­mo­toren verwendet, da diese günstig in der Anschaf­fung sind.

Ein großer Nach­teil dieser Lösung ist aller­dings deren geringer Wirkungs­grad. Um auch die Geräusch­ent­wick­lung niedrig zu halten, arbeiten sie nur mit 1400 U/min, sind dann aber als zwei­po­lige Antriebe an den 50 Hz-Netzen deshalb beson­ders inef­fektiv. Das bedeutet, zum einen erhöhte Strom­kosten für die vielen Venti­la­toren im Gebäude, zum anderen muss im Sommer die Kühl­an­lage zusätz­lich noch die Abwärme der Motoren abführen, wozu mehr Energie benö­tigt wird. Um hier effi­zient und auf dem neuesten Stand der Technik zu sein, setzt der Klima­ti­sie­rungs­experte Kamp­mann auf das inno­va­tive Antriebs­kon­zept des Venti­la­tor­ex­perten ebm-papst. Die intel­li­gente Einbin­dung der EC-Tech­no­logie in das neue Raum­au­to­ma­ti­ons­system KaCon­trol ermög­licht sogar die kosten­neu­trale Umset­zung in den Unter­flu­rap­pli­ka­tionen.

EC-Antrieb, der Viel­sei­tige

Katherm Boden­kon­vektor für Kühl- oder Heiz­be­trieb

Um der Forde­rung nach hohem Wirkungs­grad bei langer Lebens­dauer und robustem Aufbau nach­zu­kommen, bietet sich das Konzept des elek­tro­nisch kommu­tierten Gleich­strom­mo­tors an. Statt Kohle­bürsten kommu­tiert hier eine im Antrieb inte­grierte Elek­tronik. Sie regelt den Motor­strom abhängig von der gefor­derten Leis­tung und Dreh­zahl stets optimal. Aus diesem Grund bleibt der Wirkungs­grad über einen sehr weiten Dreh­zahl- und Last­be­reich gleich hoch. Das spart Energie und mini­miert die Abwärme. Die inte­grierte Elek­tronik ermög­licht eine komfor­table Rege­lung des Antriebs und redu­ziert die nötige externe Ansteu­er­technik dras­tisch.

Die Nieder­span­nungs­an­triebe benö­tigen nur 24 VDC als Versor­gungs­span­nung und bieten so gerade im Boden­kanal opti­male Sicher­heit. Durch intel­li­gentes Motor­ma­nage­ment wird eine last­un­ab­hän­gige konstante Dreh­zahl in Abhän­gig­keit der Steu­er­span­nung sicher gestellt. Zudem ist es möglich, ab Werk spezi­elle „Rampen“ für die Dreh­zahl­re­ge­lung in Abhän­gig­keit von der Steu­er­span­nung im Venti­lator zu hinter­legen. So lässt sich die Luft­för­de­rung direkt im Venti­lator an die Anla­gen­be­dürf­nisse anpassen, das verein­facht die externe Steue­rung. Bei den Innen­läu­fer­mo­toren verbes­sert der große Lager­ab­stand die Stabi­lität und Lauf­ruhe der rotie­renden Teile. Auch „das raue Hand­ling“ auf der Baustelle vor Ort beein­träch­tigt hier kaum die Funk­tion oder Zuver­läs­sig­keit der Venti­la­toren.

Luft­för­de­rung nach Maß

Katherm Boden­kon­vektor mit inte­griertem EC-Quer­strom­ge­bläse für Heiz­be­trieb

Momentan stehen zwei Venti­la­tor­va­ri­anten zur Verfü­gung. Der QLK45/0030-2212 mit einer Luft­aus­tritts­öff­nung von 300 mm und die Doppel­ven­ti­la­tor­va­ri­ante QLK45/3030-2212 mit zwei mal 300 mm Luft­aus­tritt. Die Gesamt­bau­größe beträgt dabei 395 x 79 x 70 mm (Einfach­ven­ti­lator) bzw. 755 x 79 x 56 mm (Doppel­ven­ti­lator). Beide Vari­anten arbeiten mit 24 (18…26,8) VDC und einer Steu­er­span­nung von 0…10 V. Ein inte­grierter Hall­sensor (2 Impulse je Umdre­hung) versorgt zum einen die interne Elek­tronik, zum anderen kann sein Signal aber auch zur externen Verar­bei­tung über die Stecker­buchse abge­griffen werden. In der Doppel­wal­zen­ver­sion fördert der Venti­lator bis zu 72 l/s frei blasend, bei maxi­malem Förder­druck von 37 Pa. Die Leis­tungs­auf­nahme im Kenn­feld liegt bei nur 6 bis 10 W.

Moderne Antriebs­technik spart Energie, Instal­la­ti­ons­zeit und damit bares Geld, auch bei gängigen Venti­la­tor­kon­zepten für die Gebäu­de­kli­ma­ti­sie­rung. Dank effi­zi­enter Motoren sinkt der Eigen­ener­gie­ver­brauch, die inte­grierte Elek­tronik verein­facht die Instal­la­tion und Ansteue­rungs­kom­po­nenten können einge­spart werden. Eine intel­li­gente Einbin­dung in die Raum­au­to­ma­tion ist letzt­end­lich das i-Tüpfel­chen, welches zu einer deut­lich mess­baren Effi­zi­enz­stei­ge­rung der Anlage gegen­über der herkömm­li­chen Ausfüh­rung führt, bei glei­chem Invest. Der Instal­la­teur spart Arbeits­zeit, der Betreiber Energie und damit Kosten bei höherem Komfort.

Der Aufbau des EC-Antriebs

Luft­leis­tungs­kenn­li­nien der EC-Quer­strom­ven­ti­la­toren

Beim EC-Motor ist die Antriebs­wick­lung im Motor­mantel unter­ge­bracht. Der direkte Kontakt zum Blech­mantel erlaubt eine gute Wärme­ab­fuhr. Die geringe Wärme­be­las­tung wiederum verlän­gert die Lebens­dauer der Motor­lager. Der Magnet­läufer besteht aus der Abtriebs­welle und dem Rotor als Perma­nent­ma­gneten mit der so genannten Kommu­tie­rungs­spur. Je nach einge­setzter Ansteue­rungs­lö­sung geben Drehzahl(Hall)sensoren der am Lager­schild ange­bauten Steue­rungs­elek­tronik die nötige Infor­ma­tion zur Stel­lung des Ankers. Eine einfache Steu­er­span­nung zwischen 0 und 10 V gibt der Elek­tronik dabei die gewünschte Soll­dreh­zahl vor. Die Ansteue­rungs­elek­tronik erzeugt aus der Versor­gungs­span­nung ein von der Dreh­zahl und Belas­tung abhän­giges magne­ti­sches Dreh­feld in den Stator­spulen. Damit wird bei jeder Dreh­zahl immer der best­mög­liche Wirkungs­grad gesi­chert.

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  • Michael Wenzl sagte am :

    Sehr geehrte Damen und Herren,
    wir haben einen wasser­füh­renden Kamin der jetzt nicht als Wohn­raum­heiz­kamin mit Spei­cher­steinen ausge­legt wurde.Ich suche jetzt einen Quer­strom­ven­ti­lator und bin auf Ihr Produkt QLK45/0030-2212 mit der Gesamt­bau­größe 395 x 79 x 70 mm (Einfach­ven­ti­lator) gestossen. Dieser Quer­strom­ven­ti­lator würde bei mir in die Luft­klappe passen, so das ich die Abwärme des Kamins zum heizen der Raum­luft nutzen könnte. Könnten Sie mir bitte das Daten­blatt, Geräu­schwerte und Preis mit Bezugs­mög­lich­keit zusenden. Gibt es auch einen externen Dreh­schalter zur Ansteue­rung der Dreh­zahl­re­ge­lung?

    Vielen Dank im Voraus für Ihre Bemü­hungen
    Mit freund­li­chen Grüßen
    Michael Wenzl

    • philippnadig sagte am :

      Sehr geehrter Herr Wenzl,

      vielen Dank für Ihren Beitrag und Ihr Inter­esse an unserem Produkt.
      Ich habe Ihnen gerade das Daten­blatt und eine Kontakt­adresse zukommen lassen.

      Mit freund­li­chen Grüßen, Ihr mag°-Team