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Robuste Axial­ven­ti­la­toren für die Kälte,- Luft- und Klima­technik

Axial­ven­ti­la­toren müssen luft- und klima­tech­ni­schen Geräten hohen Anfor­de­rungen gerecht werden, denn auf der kalten Seite des Kühl­kreises herr­schen harte Umge­bungs­be­din­gungen. Vor diesem Hinter­grund hat ebm-papst eine neue Axial­ven­ti­la­to­ren­bau­reihe entwi­ckelt, bei der auch AC-Vari­anten die zukünf­tigen ErP-Anfor­de­rungen erfüllen.


Damit Venti­la­toren effi­zient arbeiten, muss ihr opti­maler Betriebs­be­reich auf die Erfor­der­nisse der Anwen­dung abge­stimmt sein. Venti­la­toren in Verdamp­fern müssen einen hohen Gegen­druck über­winden können, da sich am Wärme­tau­scher häufig Eis bildet, was die Luft­wege verengt. Hier hat der Motoren- und Venti­la­to­ren­spe­zia­list ebm-papst ange­setzt und mit AxiEco Protect (Bild 1) eine neue Axial­ven­ti­la­to­ren­bau­reihe in EC- und AC-Tech­no­logie entwi­ckelt.

Diese bietet bei hoher Effi­zienz gleich­zeitig eine außer­ge­wöhn­lich hohe Druck­sta­bi­lität. Die Luft­leis­tungs­kenn­linie verläuft deut­lich steiler als bei vergleich­baren Axial­ven­ti­la­toren. In der Praxis ergeben sich dadurch mehrere Vorteile: Der Venti­lator arbeitet auch bei stei­gendem Gegen­druck mit hohem Wirkungs­grad (Bild 2). Dadurch errei­chen selbst AC-Ausfüh­rungen die Anfor­de­rungen der zukünf­tigen ErP-Richt­linie. Somit können die Hersteller wählen, auf welche Technik sie setzen möchten. Zudem verlän­gern sich die Stand­zeiten, also die Inter­valle zwischen den Abtau­zy­klen. Das spart eben­falls Energie und erhöht die Gesamt­ef­fi­zienz des Geräts.

Bild 1: Der neue AxiEco Protect in EC-Tech­no­logie (links) und AC-Tech­no­logie (rechts). (Foto | ebm-papst)

Neues strö­mungs­tech­ni­sches Konzept

Den Schlüssel zur Effi­zi­enz­stei­ge­rung der AxiEco Protect Venti­la­toren und deren höherem Druck­aufbau liefern strö­mungs­tech­ni­sche Opti­mie­rungen: So bilden Laufrad, Schleu­der­ring und Nabe eine kompakte Einheit und die Schau­fel­spitzen gehen direkt in den Schleu­der­ring über. Dadurch gibt es keinen Kopf­spalt zwischen Düse und Laufrad und folg­lich keine Über­strö­mung der Schau­fel­spitzen wie bei herkömm­li­chen Axial­ven­ti­la­toren.

Das stei­gert die Effi­zienz und redu­ziert gleich­zeitig die Geräusch­ent­wick­lung. Zusätz­lich über­nimmt der Schleu­der­ring die Funk­tion eines Diffu­sors, welcher somit direkt im Laufrad inte­griert ist. Durch seine druck­stei­gernde Wirkung verrin­gert er die Austritts­ver­luste und trägt so eben­falls zur Geräusch­min­de­rung bei. Dank der ins Laufrad eintau­chenden Einström­düse und der größeren Austritts­öff­nung wird der Venti­lator optimal durch­strömt (Bild 3).

Bild 2: Die Luft­leis­tungs­kenn­linie des AxiEco Protect verläuft deut­lich steiler als beim HyBlade und das bei hohem Wirkungs­grad. (Grafik | ebm-papst)

Perfekt abge­stimmt auf unter­schied­liche Einsatz­be­reiche

Dank vieler praxis­ge­rechter Konstruk­ti­ons­de­tails ist der neue AxiEco Protect ideal an seine Einsatz­be­reiche in der Luft-, Kälte- und Klima­technik ange­passt. Beim Einsatz in Verdamp­fern oder Wärme­pumpen verein­fa­chen sich beispiels­weise Service­ar­beiten bzw. die Einhal­tung von Hygiene-Vorschriften. Verei­sungen an Wärme­tau­scher und Venti­lator werden sich leider nie ganz vermeiden lassen. Jedoch ist es möglich, sie zu mini­mieren und dadurch die Stand­zeiten zu verlän­gern.

Diesen Wunsch vieler Anwender haben die Entwickler bei der neuen Baureihe gleich durch mehrere Maßnahmen umge­setzt. Das neue Strö­mungs­profil des AxiEco Protect führt dazu, dass das Schutz­gitter nicht so schnell vereist. Zusätz­lich wurde das Laufrad mit dem Schleu­der­ring aus wider­stands­fä­higem Kunst­stoff gefer­tigt, einem Mate­rial, an dem von vorn­herein wenig Eisan­satz entsteht. Das Schutz­gitter der Venti­la­toren dagegen besteht aus Metall und ist sehr robust. Der Grund dafür ist, dass Eisan­satz am Gitter in der Praxis meist mit mecha­ni­schen Hilfs­mit­teln entfernt wird.

Bild 3: Dank der ins Laufrad eintau­chenden Einström­düse und der größeren Austritts­öffnung wird der Venti­lator AxiEco Protect optimal durch­strömt. (Grafik| ebm-papst)

Rillen auf den Venti­la­tor­flü­geln sorgen dafür, dass Tauwasser nach dem turnus­mä­ßigen Enteisen problemlos in Rich­tung der am Verdampfer vorhan­denen Tropf­wanne ablaufen kann. Dadurch lässt sich ein „Fest­frieren“ der Venti­la­tor­schau­feln verhin­dern. Gleich­zeitig ist die Gefahr gebannt, dass beim Wieder­an­lauf des Venti­la­tors Wasser abspritzt. Je höher die Hygie­ne­an­for­de­rungen sind, desto mehr gewinnt dieses Feature an Bedeu­tung. Bei offen gela­gerten Lebens­mit­teln beispiels­weise gilt es, eine Konta­mi­na­tion mit Spritz­wasser möglichst zu vermeiden.

Die Venti­la­toren gibt es in den Baugrößen 300, 350, 400, 450 und 500 sowohl in EC- als auch in AC-Ausfüh­rung (Bild 4). Mit Volu­men­strömen bis zu 12.000 m³/h und Drücken bis zu 450 Pa eignen sie sich für eine Viel­zahl typi­scher Anwen­dungen in der Kälte-, Klima- und Luft­technik und können entweder drückend oder saugend einge­setzt werden. Als kompakte Plug & Play Lösung lassen sie sich gut in die Anwen­dung inte­grieren, im einfachsten Fall werden sie direkt auf die vorhan­dene Kurz­düse gesetzt.

Bild 4: Luftleistungs­kennlinien der neuen AxiEco Protect Axial­ven­ti­la­toren in EC-Tech­no­logie. (Grafik | ebm-papst)

Die neuen AxiEco Protect Venti­la­toren erfüllen unab­hängig von der einge­setzten Moto­ren­tech­no­logie die Anfor­de­rungen der nächsten ErP-Stufe, aller­dings bieten die Venti­la­toren mit EC-Motoren noch viele weitere Vorteile.  Im Vergleich zu AC-Motoren arbeiten EC-Motoren mit deut­lich besseren Wirkungs­graden. Es entsteht weniger Abwärme, ein wich­tiger Vorteil bei Kühl­an­wen­dungen. Eine bedarfs­ge­rechte Steue­rung und Über­wa­chung der Venti­la­toren über ein 0-10 V-Signal oder MODBUS sind ebenso möglich. Dadurch arbeiten die EC-Venti­la­toren gerade im Teil­last­be­reich sehr effi­zient und der Ener­gie­ver­brauch wird deut­lich redu­ziert.

Indi­vi­du­elle Anpas­sungen bei beson­deren Kühl­an­for­de­rungen werden dadurch erleich­tert. Typi­sche Beispiele hierfür sind Reife­pro­zesse bei der Lage­rung von Käse, empfind­li­chem Obst oder Gemüse, oder abwei­chender Tag- und Nacht­be­trieb. Selbst in der Lüftungs­technik lassen sich hier­durch bedarfs­ab­hän­gige Volu­men­ströme einfach einstellen. Ab Herbst 2020 wird es zudem eine Weiter­ent­wick­lung geben, was den robusten Venti­la­toren weitere Anwen­dungs­be­reiche in Kälte-, Luft- und Klima­technik sowie dem Maschi­nenbau erschließen wird.

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AxiEco Protect

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