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RadiPac: Der Vergleich

Prüf­ergeb­nisse können sich sehen lassen.


Das Ergebnis der Opti­mie­rung kann sich sehen lassen, wie der in Bild 1 und Bild 2 gezeigte Vergleich „alt“ vs. „neu“ belegt. Insge­samt konnte bei den RadiPac-Venti­la­toren durch die Über­ar­bei­tung der Strö­mungs­ma­schine die Effi­zienz um über 10 % gestei­gert werden. Gleich­zeitig hat sich auch das Geräusch um über 3 dB (A) verrin­gert. Der Wirkungs­grad­ge­winn wird in höhere Volu­men­ströme umge­setzt, d. h. die neuen Venti­la­toren errei­chen höhere Betriebs­punkte.

Zerti­fi­zierter Prüf­stand

pruefstandDie Prüf­richt­li­nien des RLT-Herstel­ler­ver­bandes geben für den Prüf­stand folgende Krite­rien vor, denen ebm-papst als zerti­fi­zierter Hersteller voll­um­fäng­lich entspricht:

„Ein Gutachten/Prüfbericht für Venti­la­toren wird akzep­tiert, wenn die Prüfungen entspre­chend dem aktu­ellen Regel­werk DIN EN ISO 5801:12-2010 (ISO 5801:2007 inkl. Korr. 1:2008) bei einer benannten Prüf­stelle auf einem saug­sei­tigen Kammer­prüf­stand durch­ge­führt wurden und die Kompo­nente unver­än­dert herge­stellt wird.”

Reale Betriebs­be­din­gungen

einbauIm RLT-Gerät werden die Venti­la­toren in mehr oder weniger beengten Einbau­ver­hält­nissen betrieben. Dadurch ergibt sich ein Abschlag in der Luft­leis­tung, die bei der Auswahl des rich­tigen Ven­tila­tors zu berück­sich­tigen ist. Diese Ein­bau­situation wur­de bei ebm-papst berück­sich­tigt.

Bei den Ver­gleichs­mes­sungen werden die Prüf­ventilatoren in ein RLT-Geräte-Gehäuse einge­baut. Für die Ven­ti­latoren der Bau­größe 400 wurden die Ab­mes­sun­gen 900 x 900 x 760 mm verwendet. Bei der Bau­größe 560 hatte das RLT-Geräte-Gehäuse die Ab­messungen 1230 x 1230 x 760 mm. Alle Venti­la­toren wurden inner­halb der RLT-Box zentriert montiert.

Die entspre­chenden Messungen wurden auf einem TÜV-zerti­fi­zierten aero­akus­ti­schen Venti­la­tor­prüf­stand durch­ge­führt (vgl. Text: Zerti­fi­zierter Prüf­stand), der es erlaubt, die Luft­leis­tungs­daten und die Geräusch­werte gleich­zeitig zu erfassen. Dieser Kammer- oder auch Kombi­prüf­stand besteht aus zwei refle­xi­ons­armen Halb­räumen mit schall­hartem Boden, die der Genau­ig­keits­klasse 1 für akus­ti­sche Messungen entspre­chen. Es können Luft­leis­tungs­mes­sungen bis zu einem Volu­men­strom von 100.000 m³/h bei einer stati­schen Druck­erhö­hung bis 3.000 Pa durch­ge­führt werden.

Der Vergleich „alt“ vs. „neu“

vergleich400

Bild 1: Die Kenn­li­nien zeigen den Vergleich „alt“ vs. „neu“ der Baugröße 400 auf dem zerti­fi­zierten Prüf­stand frei­bla­send und im einge­bauten Zustand gemessen.

vergleich560

Bild 2: Das Kenn­li­nen­feld zeigt den Vergleich „alt“ vs. „neu“ der Baugröße 560 auf dem zerti­fi­zierten Prüf­stand frei­bla­send und im einge­bauten Zustand gemessen.

Der Vergleich mit dem Wett­be­werb

wettbewerb_400

Bild 3: Der Vergleich zeigt die Baugrößen 400 im direkten Vergleich mit den Wett­be­wer­bern in einge­bauter Situa­tion. Die Einbau­si­tua­tion ist oben darge­stellt.

wettbewerb_560

Bild 4: Der Vergleich zeigt die Baugrößen 560 im direkten Vergleich mit den Wett­be­wer­bern in einge­bauter Situa­tion. Die Einbau­si­tua­tion ist oben darge­stellt.



Die Kontra­henten zum ebm-papst RadiPac (grüne Kenn­linie) sind:

  • ein Hersteller, der eben­falls EC-Außen­läu­fer­mo­toren entwi­ckelt (blau) und
  • ein Vertreter, der mit PM-Innen­läu­fer­mo­toren (Perma­nent-Magnet) eine entspre­chende Steu­er­elek­tronik einsetzt (rot)

Darge­stellt sind die Luft­leis­tung, der Gesamt­wir­kungs­grad und die Geräusch­ent­wick­lung. Die Kenn­li­nien spre­chen für sich.

Die Antwort

EC-Motoren

Der EC-Motor hat sich nicht nur in der Gebäu­de­technik zum Betrieb von Venti­la­toren oder Pumpen bestens bewährt, auch Venti­la­toren zur Kühlung von Schalt­schränken, Umrich­tern oder in der modernen Land­wirt­schaft werden immer häufiger mit EC-Motoren ausge­stattet. Sie haben einen extrem hohen Wirkungs­grad und über­zeugen durch die unschlag­bare Kompakt­heit und mit extremer Lauf­ruhe.

Tech­no­logie

EC-Motoren sind z. B. PM-Motoren sehr ähnlich. Beide Motoren verfügen über einen mit Magneten bestückten Rotor und der Stator trägt die Erre­ger­wick­lung. Prin­zip­be­dingt sind EC- und PM-Motoren den weit verbrei­teten Asyn­chron­mo­toren (AC-Motoren) in Puncto Effi­zienz immer über­legen. Beson­ders groß ist der Vorteil bei kleinen Motor­leis­tungen und bei Anwen­dungen mit nied­riger Dreh­zahl.

Erreich­bare IE-Klassen

Der ener­gie­op­ti­mierte Motor, ein netz­ge­speister, perma­nen­ter­regter Synchron­motor (auch BLDC oder PM genannt) liegt mit seinen Wirkungs­graden heute weit über den Werten, die wir aus der Effi­zi­enz­klasse IE4 (nach IEC 60034-30) kennen.

Frequenz­um­rich­ter­be­trieb

Der EC-Motor benö­tigt grund­sätz­lich eine Steu­er­elek­tronik, welche bei ebm-papst Bestand­teil des Motors ist. Dadurch ergeben sich Vorteile bei EMV-Proble­ma­tiken und die Einheit muss ledig­lich an einem Über­ga­be­punkt verdrahtet werden.  

Typi­sche Anwen­dungen

Der EC-Motor hat sich in vielen Berei­chen als der Antrieb von Venti­latoren, nicht nur in der Gebäu­de­technik etabliert. Die Außen­läu­fer­bau­weise kommt der Anwen­dung zur Luft­be­we­gung entgegen, da auf den außen ange­ord­neten Rotor das Venti­la­tor­laufrad, ob axialer oder radialer Bauart, direkt montiert werden kann.

Beson­ders zu beachten

Der Begriff EC-Motor wird oft für unter­schied­liche Konzepte verwendet. Da aber BLDC, EC und PM einen Motor mit sehr ähnli­chen Eigen­schaften beschreibt, ist es uner­heb­lich wie man ihn nennt, doch eines sollte man berück­sich­tigen: Der original Green­Tech EC-Motor von ebm-papst kommt bauart­be­dingt ohne die beschaf­fungs­kri­ti­schen Seltene-Erden-Magnete aus.

System­op­ti­mie­rung: Betrach­tung des Gesamt­sys­tems mit Poten­zialen

Durch Verwen­dung effi­zi­enter EC-Motoren lassen sich im Leis­tungs­be­reich unter 10 kW deut­lich über 10 % elek­tri­sche Energie einsparen. Wird zudem die Luft­leis­tung an die wech­selnden Anfor­de­rungen ange­passt, sprich die Dreh­zahl gesteuert, ergeben sich im Betrieb leicht Einspa­rungen von 50 % und mehr. Vor allem EC-Motoren arbeiten im Teil­last­be­reich deut­lich effi­zi­enter als umrich­ter­ge­steu­erte AC-Motoren. Werden zudem die Luft­wege vor und nach dem Venti­lator opti­miert sind weitere Einspar­po­ten­tiale gegeben. Meist lässt sich dies aus Platz­gründen nicht reali­sieren und genau hier liegt eine weitere Stärke der neuen RadiPac Lauf­räder: Die Abströ­mung der Luft aus dem Laufrad ist so gerichtet, dass bei der Umlen­kung in die Haupt­ström­rich­tung in einem RLT-Gerät quasi keine Verluste auftreten. Das ist der ganz­heit­liche Ansatz den ebm-papst bei der Entwick­lung der neuen Lauf­rad­ge­nera­tion ins Pflich­ten­heft geschrieben hat.

 

Insge­samt konnte bei den RadiPac-Venti­la­toren durch die Über­ar­bei­tung der Strö­mungs­ma­schine und Modi­fi­ka­tionen am Motor die Effi­zienz um über 13% gestei­gert werden. Das soll der Vergleich zwischen der grünen und schwarzen Kenn­linie darstellen.

Den kompletten Fach­be­richt vom ILK Dresden finden Sie unter: www.ebmpapst.com/ilk

Hier finden Sie weitere Infor­ma­tionen zum neuen RadiPac: www.ebmpapst.com/radipac

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