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Fit für den Einsatz in der Kälte

Axial­ven­ti­la­toren für Kühl­ge­räte und Verdampfer


Wich­tige Anfor­de­rungen an Venti­la­toren beim Einsatz in Verdamp­fern sind heute neben der Effi­zienz beson­ders auch die Lebens­dauer und Robust­heit sowie kompakte Abmes­sungen, damit sich platz­spa­rende Verdamp­ferein­heiten reali­sieren lassen. Darüber hinaus ist die Service­freund­lich­keit, z. B. beim Reinigen und Enteisen der Geräte wichtig. Die Wurf­weite spielt eben­falls eine wich­tige Rolle, um das Kühl­haus „bis in die letzte Ecke“ zu kühlen. Speziell auf solche Anfor­de­rungen hin ausge­legte Venti­la­toren bringen hier gleich etliche Vorteile: Sie erleich­tern dem Anwender nicht nur das Hand­ling, sondern helfen wert­volles Kühlgut zu schützen und können gleich­zeitig auch noch zu sinkenden Ener­gie­kosten beitragen. Vor allem Ausfüh­rungen mit Green­Tech EC-Tech­no­logie errei­chen hier beach­tens­werte Resul­tate.

Bild1_Verdampfer-Axialventilator

Bild 1: Die robuste Axial­ven­ti­la­toren-Baureihe ist speziell für Verdamp­fer­an­wen­dungen ausge­legt.

Axial­ven­ti­la­toren in Verdamp­fern müssen einiges aushalten (Bild 1). Der Einsatz auf der „kalten“ Seite des Kühl­kreis­laufs ist sehr anspruchs­voll. Verei­sungen und deren Besei­ti­gung, bei denen oft grobes Werk­zeug vonnöten ist, fordern robuste Lösungen, die auch unter rauen Umge­bungs­be­din­gungen zuver­lässig funk­tio­nieren. Bei der Entwick­lung der Baureihe AxiCool hat der Motoren- und Venti­la­to­ren­spe­zia­list ebm-papst Mulfingen deshalb solche Anfor­de­rungen in beson­derem Maße berück­sich­tigt. Dank vieler, praxis­ge­rechter Konstruk­ti­ons­de­tails sind die neuen Axial­ven­ti­la­toren ideal an ihren Einsatz­be­reich ange­passt und verein­fa­chen so die Einhal­tung von Hygiene-Vorschriften (Bild 2).

Verei­sung verliert ihren Schre­cken und Abtau­zy­klen werden opti­miert

Bild2_AxiCool-optional-Scharnier

Bild 2: AxiCool sind kompakte Venti­la­toren für Verdampfer, hier mit optio­nalem Schar­nier zum Wegklappen.

Verei­sungen an Wärme­tau­scher und Venti­lator werden sich leider nie ganz vermeiden lassen. Man kann sie jedoch mini­mieren und dadurch die Wartungs­in­ter­valle verlän­gern. Diesem Wunsch vieler Anwender haben die Entwickler bei der neuen Baureihe gleich durch mehrere Maßnahmen umge­setzt: Wand­ring und Venti­la­tor­schau­feln beispiels­weise werden aus einem wider­stands­fä­higen Kunst­stoff gefer­tigt, einem Mate­rial an dem von vorn­herein weniger Eisan­satz zu befürchten ist als bei Metall-Ausfüh­rungen. Das Schutz­gitter der Venti­la­toren dagegen besteht weiterhin aus Metall. Der Grund ist einleuch­tend, wenn man bedenkt, dass Eisan­satz am Gitter in der Praxis auch mit mecha­ni­schen Hilfs­mit­teln entfernt wird. Das metal­li­sche Schutz­gitter ist zudem nicht gewölbt, sondern eben, was die Reini­gung erleich­tert. Das Gesamt­system ist durch diesen hybriden Aufbau robust und speziell für diesen Einsatz designt.

Bild3_Heizband-verhindert-Wärmeeintrag

Bild 3: Das Heiz­band kann nach­träg­lich im abnehm­baren Ring einge­legt werden.

Ein weiteres praxis­ge­rechtes Konstruk­ti­ons­de­tail, das Verei­sungen entge­gen­wirkt und Abtau­zy­klen opti­miert, ist der zwei­tei­lige Aufbau des Wandrings. Durch diesen Aufbau ist es möglich bei Bedarf ein Heiz­band nach­zu­rüsten. Der Einbau des Heiz­bands direkt in den Wand­ring hat den Vorteil, unnö­tigen Wärme­ein­trag in das Kühl­haus zu vermeiden, weil der Hohl­raum wie ein Isolator wirkt (Bild 3). Die Wärme entsteht dort, wo sie benö­tigt wird. Eine Eisbil­dung zwischen Axial­flügel und Wand­ring, die den Venti­lator blockieren könnte, wird zuver­lässig verhin­dert.

Tauwasser, Hygiene und Reini­gung

Bild4_Ablaufrinne

Bild 4: Inte­grierte Ablauf­rinnen redu­zieren Wasser­an­samm­lungen im Wand­ring, was die Gefahr des Fest­frie­rens des Lauf­rads vermin­dert.

Ablauf­rinnen auf der Innen­seite des Wandrings sorgen dafür, dass Tauwasser beispiels­weise nach dem turnus­mä­ßigen Enteisen, problemlos in Rich­tung der am Verdampfer norma­ler­weise vorhan­denen Tropf­wanne ablaufen kann (Bild 4). Auch dadurch lässt sich ein Fest­frieren der Venti­la­tor­schau­feln beim erneuten Herun­ter­kühlen verhin­dern. Gleich­zeitig ist die Gefahr gebannt, dass beim Wieder­an­lauf des Venti­la­tors Wasser in den Kühl­raum hinein­spritzt. Je höher die Hygie­ne­an­for­de­rungen sind, desto mehr gewinnt dieses Produkt­de­tail an Bedeu­tung. Bei offen gela­gerten Lebens­mit­teln beispiels­weise gilt es, eine Konta­mi­na­tion mit Spritz­wasser zu vermeiden.

Bild5_Reinigung-Verdampfereinheit

Bild 5: Einfache Reini­gung der Verdamp­ferein­heit durch Wegklappen des Venti­la­tors.

Vor allem im Zusam­men­hang mit Hygie­ne­an­for­de­rungen spielen auch komfor­table Reini­gungs­mög­lich­keiten eine wich­tige Rolle. Das Ober­flä­chen­de­sign der Venti­la­toren trägt dem Rech­nung. Ebene und glatte Flächen halten von vorn­herein die Verschmut­zungs­rate niedrig. Der Motor hat einen Spritz­was­ser­schutz, so dass beim Reinigen mit einem Wasser­strahl der Motor zusätz­lich geschützt ist. Venti­la­toren-Ausfüh­rungen mit Dreh­ge­lenk im inte­grierten Befes­ti­gungs­flansch verein­fa­chen eben­falls die notwen­digen Service­ar­beiten, z. B. die Reini­gung des Wärme­tau­schers. Man muss ledig­lich die Befes­ti­gungs­schrauben lösen und kann den Venti­lator dann einfach zur Seite klappen (Bild 5).

Strö­mungs­gleich­richter erhöht die Wurf­weite

Bild6_Streamer-Stroemungsgleichrichter

Bild 6: Mit dem Strömungs­gleichrichter lässt sich die Wurf­weite annä­hernd verdop­peln.

Der Einsatz in Kühl­häu­sern stellt an die einge­setzten Venti­la­toren noch weitere Anfor­de­rungen. So sollte die Kälte­ver­tei­lung immer möglichst gleich­mäßig sein. Die Wurf­weite der Venti­la­toren wird damit zu einem entschei­denden Krite­rium. Zur AxiCool-Baureihe gehört deshalb ein optio­naler Strö­mungs­gleich­richter (Bild 6), der die Wurf­weite des Venti­la­tors im Ideal­fall annä­hernd verdop­pelt. Dabei wird der strö­mungs­tech­ni­sche Wider­stand nur minimal erhöht, so dass die Luft­menge und damit die Kälte­leis­tung nahezu gleich bleibt (Bilder 7a+b). Er „ersetzt“ dann quasi das Schutz­gitter; lässt sich einfach montieren und bei Bedarf auch jeder­zeit unkom­pli­ziert nach­rüsten. Das problem­lose Demon­tieren ermög­licht eine einfache Reini­gung z. B. in der Spül­ma­schine.

7ab_Luftverteilung-Stroemungsgleichrichter

Bild 7a (links): Luft­ver­tei­lung ohne Strö­mungs­gleich­richter; Bild 7b (rechts): Opti­male Luft­ver­tei­lung mit Strö­mungs­gleich­richter

Die Axial­ven­ti­la­toren der AxiCool-Serie sind in den Baugrößen 300, 350 und 450 mm erhält­lich und eignen sich mit Luft­leis­tungen zwischen 800-6.200 m³/h für eine Viel­zahl typi­scher Verdampfer-Anwen­dungen (Bild 8). Bei den Schutz­gitter-Ausfüh­rungen sind beide Förder­rich­tungen möglich. Die AxiCool-Serie ist für Einsatz­tem­pe­ra­turen bis –40 °C erhält­lich und erreicht dank der Außen­läu­fer­bau­weise sehr kompakte Abmes­sungen. Dadurch benö­tigt auch die komplette Verdamp­ferein­heit weniger Platz. Die Venti­la­toren über­treffen bereits heute die ErP-Anfor­de­rungen von 2015 und sind bei glei­chen Abmes­sungen sowohl mit AC- als auch mit ener­gie­ef­fi­zi­enten Green­Tech EC-Motoren erhält­lich.

Ausfüh­rungen mit EC-Motoren bieten beson­ders hohe Effi­zienz

Bild8_Kennlinie-AxiCool

Bild 8: Luft­leis­tungs­be­reich der AxiCool-Baureihe

Durch ihren gegen­über AC-Motoren deut­lich besseren Wirkungs­grad entwi­ckeln EC-Motoren weniger Abwärme, was natür­lich bei Kühl­an­wen­dungen ein großer Vorteil ist. Gleich­zeitig sinkt der Ener­gie­ver­brauch. Bei einem Venti­lator der Baugröße 350 liegt dieser beispiels­weise um 25 % nied­riger als bei der glei­chen Ausfüh­rung mit AC-Motor. Das rechnet sich in der Praxis: Bei einer Luft­menge von 2.500 m³/h verbraucht der EC-Venti­lator 42 W weniger als die AC-Vari­ante. Neben dieser direkten Ener­gie­ein­spa­rung durch die redu­zierte Leis­tungs­auf­nahme des Venti­la­tors ist noch die in den Kühl­raum einge­tra­gene Abwärme des Venti­la­tors zu betrachten. Diese Abwärme muss durch den Kälte­pro­zess mit elek­tri­schem Aufwand wieder entzogen werden. In Summe lassen sich so ca. 55 W im gesamten Kälte­pro­zess mit dem EC-Venti­lator einsparen. Bei einem ange­nom­menen Strom­preis von 0,13 Euro/kWh und einer Betriebs­dauer von 6.000 h/Jahr beträgt die Ersparnis pro Venti­lator somit 43 Euro im Jahr.

Als weiteren Vorteil hat der Anwender bei EC-Ausfüh­rung die Wahl zwischen einer zwei­stu­figen Motor­aus­füh­rung oder einer bedarfs­ge­rechten Rege­lung über ein 0…10 V-Signal. Indi­vi­du­elle und bedarfs­ge­rechte Anpas­sungen bei beson­deren Kühl­an­for­de­rungen werden dadurch erleich­tert. Typi­sche Beispiele hierfür sind Reife­pro­zesse bei der Lage­rung von Käse, empfind­li­chem Obst oder Gemüse. Zudem ermög­licht die aero­akus­ti­sche Opti­mie­rung der Venti­la­toren mit den HyBlade®-Kunst­stoff-Lauf­rä­dern im Vergleich zu den bisher markt­üb­li­chen Lösungen mit Blech­schau­feln eine Geräusch­min­de­rung um bis zu 4 dB(A). Als effi­zi­ente, perfekt auf den Anwen­dungs­be­reich zuge­schnit­tene und kompakte „Plug & Play“-Lösung erschließt sich der AxiCool-Baureihe ein breites Einsatz­feld.

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