Wentylatory promieniowe Plug & Play dla systemów wentylacyjnych

data aktualizacji: 13-06-2019, 05:49 – artykuł promocyjny

Technologia wentylatorów promieniowych stosowanych w systemach wentylacyjnych stale się rozwijała w ostatnich latach. Powodem jest rosnące zapotrzebowanie ze strony użytkowników, w szczególności w odniesieniu do kontroli i efektywnego wykorzystania energii. Przepisy takie jak niemieckie dyrektywy EnEV (rozporządzenie ws. oszczędzanie energii) i ERP (produkty związane z energią) znacznie podniosły świadomość w tej kwestii. Udoskonalone wentylatory promieniowe EC plug & play pozwalają na zaspokojenie tych i przyszłych wymogów rynkowych, i idą nawet dalej.

Doświadczenie wielokrotnie pokazało, że napędy EC stosowane w nowoczesnej technologii wentylatorów są wyraźnie lepsze, jeśli chodzi o efektywność energetyczną w porównaniu z konwencjonalnymi napędami AC, które są nadal często wykorzystywane w urządzeniach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Jednakże nie należy zapominać, że wentylator musi być postrzegany jako kompletny system składający się z wirnika, silnika, obudowy i sterowania elektroniką. Wszystkie elementy - od przyłącza elektrycznego do wyjścia wirnika, a nawet sposób, w jaki jest zainstalowany w urządzeniach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych - muszą być brane pod uwagę podczas procesu optymalizacji, jeśli mają być zrealizowane wszystkie potencjalne oszczędności.

 

Ciągły proces doskonalenia


Specjaliści zajmujący się silnikami i wentylatorami w firmie ebm-papst Mulfingen zostali od jakiegoś czasu włączeni do procesu ciągłego doskonalenia, który w ostatecznym rozrachunku przyniesie korzyści odczuwalne w równym stopniu przez środowisko jak i portfel klienta.Tak więc asortyment produktów RadiPac (Rys. 1), który został specjalnie zaprojektowany do stosowania w urządzeniach uzdatniania powietrza (AHU), uległ systematycznej poprawie w przeciągu ostatnich lat, ze szczególnym uwzględnieniem efektywności energetycznej, ale również zmniejszenia hałasu i obsługi.

RadiPac

Rys. 1 - Znany RadiPac o nowym wyglądzie. Głównym centrum zainteresowania tej nowej inżynierii staje się obszar, gdzie powietrze dostaje się do wirnika, położenie silnika zewnętrznego w wirniku i profil łopatki wirnika.

Początkowo koncentrowano się na silnikach stosowanych w wentylatorach. Elektronika sterowania w silnikach GreenTech EC z konstrukcją zewnętrznego wirnika ostatnio się poprawiła, a obwód elektromagnetyczny poddany został optymalizacji w celu poprawy wydajności. Chociaż energooszczędne silniki, które są zasilane z sieci, stale zasilały silniki synchroniczne (znane również jako silniki BLDC- lub PM), mają wydajność znacznie powyżej poziomu, który znamy w klasie wydajności IE4, wykonywane są z "podstawowych" i niedrogich - a przede wszystkim - łatwo dostępnych magnesów ferrytowych.Tak więc nie są one uzależnione od dostarczanych w ograniczonym zakresie magnesów ziem rzadkich i w dalszym ciągu osiągają one wydajność powyżej 90 procent.

Konstrukcja silnika z zewnętrznym wirnikiem jest korzystna w przypadku wentylatorów również z innego względu: umożliwia ona użycie osiowych łopatek wirnika lub wirników promieniowych, które mogą być zamontowane na obracającym się wirniku, to znaczy bezpośrednio na "obudowie" silnika. W rezultacie otrzymujemy zwarte wymiary, w szczególności w kierunku osiowym. Chłodzenie jest uproszczone, ponieważ powietrze transportowane za pomocą wentylatora chłodzi silnik. Ponadto, kompletny obracający się zespół wirnika i wirnik jest wyważony dynamicznie w dwóch płaszczyznach co daje bardzo płynną pracę.

 

Optymalizacja przepływu


Silniki GreenTech EC można jedynie nieznacznie usprawnić, gdyż pracują już z ponad 90-procentową wydajnością, ale możliwe są inne udoskonalenia, aby osiągnąć wysoką ogólną wydajność wentylatora.Pomiary wykazały, że wciąż jeszcze jest miejsce dla usprawnień w sprawdzonych wirnikach RadiPac, średniociśnieniowych wentylatorach promieniowych przy użyciu technologii GreenTech EC. Specjaliści od wentylatorów z firmy ebm-papst przesunęli związku z tym, po raz kolejny, maszyny przepływowe o krok dalej. Głównym centrum zainteresowania tej nowej inżynierii staje się obszar, gdzie powietrze dostaje się do wirnika, położenie silnika zewnętrznego w wirniku i profil łopatki wirnika.

RadiPac

Rys. 2 - Symulacja przepływu użyta jest do określenia, jaki wpływ na wydajność mają modyfikacje.
W ten sposób możliwa jest optymalizacja odpływu.

Na przykład, dysza wlotowa została zaprojektowana w taki sposób, aby była idealnie dopasowana do wirnika z jego aerodynamicznie zoptymalizowanym kanałem łopatki. Położenie silnika w wirniku także uległo zmianie w celu osiągnięcia dobrego kompromisu między niewielkimi wymiarami zewnętrznymi całej jednostki wentylatora i optymalnym pod względem aerodynamiki umieszczeniem silnika w wirniku. W samych wirnikach, nowe pióra łopatek wirnika wykonane z aluminium skutkują większą wydajnością; ich specjalny kształt zmniejsza ciężar wirnika, jednocześnie zwiększając jego stabilność. Straty ciśnienia na wlocie zostały zmniejszone i poprawione zostały parametry na wylocie. Powietrze jest już kierowane w stronę głównego przepływu urządzenia uzdatniania powietrza, znacznie zmniejszając straty (Rys. 2). Wyniki optymalizacji robią wrażenie, jak pokazuje porównanie na Rys. 3. W sumie przeprojektowanie maszyny przepływowej skutkowało wzrostem wydajności o ponad 13 procent dla wentylatorów RadiPac, przy jednoczesnym zmniejszeniu poziomu hałasu. Nowe wentylatory promieniowe pracują bardzo cicho.

RadiPac

Rys. 3 - Wyniki optymalizacji są imponujące. W sumie przeprojektowanie silnika i przepływu urządzenia skutkowało wzrostem wydajności o ponad 13 procent dla wentylatora RadiPac o rozmiarze 400. 

 

Podejście raczej systemowe niż oparte na komponentach


Wentylatory promieniowe centrifugal przekonują również pod innymi względami, jako że asortyment produktów RadiPac przeznaczony dla urządzeń wentylacyjnych obejmuje inne komponenty mechaniczne, poza precyzyjnym wirnikiem z dyszą wlotową, silnikiem GreenTech EC oraz elektroniką sterowania. W rezultacie powstał kompletny wentylator, który jest gotowy do instalacji w dostarczonej postaci. W przeciwieństwie do innych rozwiązań, jak tych z silnikami asynchronicznymi lub PM, użytkownik nie musi mieć nic do czynienia z poszczególnymi komponentami, takimi jak silniki, przetwornice częstotliwości i wirniki, które muszą być zamówione, zainstalowane, podłączone i wyregulowane.

Ponieważ silnik i elektronika zintegrowane w układzie silnika są również doskonale do siebie dopasowane w wentylatorach RadiPac, nie są potrzebne dodatkowe filtry elektroniczne i przewody ekranowane. Nie są już potrzebne drogie regulacje w trakcie rozruchu. Co wiecej, wraz z kontrolą prędkości w postaci ciągłego obwodu zamkniętego typowego dla silników EC, wyjście z wentylatora może być dokładnie dostosowane do konkretnych wymagań. Komunikacja jest możliwa poprzez wejście 0-10V lub MODBUS-RTU.

 

Nie tylko dla wentylacji


Nowe wentylatory RadiPac zostały po raz pierwszy zaprezentowane na targach ISH we Frankfurcie, w marcu 2015 r. Nowe wentylatory w rozmiarach od 250 do 560 będą dostępne od jesieni tego roku, co sprawi, że wydajne, kompaktowe i ciche wentylatory plug-and-play dostępne będą dla wielu zastosowań, nie tylko dla urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, lecz również dla elektronicznych urządzeń chłodzenia, takich jak falowniki w elektrowniach wiatrowych.

RadiPac

Rys. 4 - Przekrój silnika wirnika zewnętrznego w technologii GreenTech EC: wirnik obraca się nie w, ale dookoła stojana i pracuje bez magnesów ziem rzadkich.

W silnikach EC wirników zewnętrznych, część silnika w spoczynku, stojan z cewkami, znajduje się wewnątrz i jest otoczony przez poruszającą się część, wirnik z magnesem trwałym (Rysunek 4). Umieszczony na zewnątrz wirnik obraca się dookoła usytuowanego w środku stojana. Sam ten układ narzuca, że silnik wirnika zewnętrznego może osiągnąć wyższy moment obrotowy (objętość magnesu, powierzchnia szczeliny powietrznej, promień) niż silnik wirnika wewnętrznego o tej samej długości pakietu, tym samym systemie magnesu i tej samej grubości magnesu (zmniejszona objętość magnesu, zmniejszona powierzchnia szczeliny powietrznej, mniejszy promień). Sprytnie wykorzystując stopień swobody w obszarze wentylatora i dmuchawy, silnik zewnętrznego wirnika używając twardych magnesów ferrytowych może osiągnąć momenty obrotowe i wydajności, które silnik wirnika wewnętrznego o ograniczonym stopniu swobody (objętość, masa) może osiągnąć tylko przy użyciu magnesów ziem rzadkich. W przeciwieństwie do serwonapędów, wentylatory nie wymagają wysokiej dynamiki. Raczej odwrotnie; pewien moment bezwładności jest całkowicie pożądany przez wentylatory, aby mieć łagodny start i przyspieszenie. Tak więc w przypadku silników GreenTech EC, można łatwo pozbyć się magnesów ziem rzadkich i zamiast nich użyć magnesów ferrytowych. Te ostatnie są nie tylko znacznie tańsze, ale też ich cena rynkowa jest stabilna z uwagi na ich dostępność.



Kontakt w sprawie produktów:

ebm-papst Polska Sp. z o.o.
ul. Annopol 4A
03-236 Warszawa
tel. +48 22 6757819
www: www.ebmpapst.pl
mail: wyślij wiadomość



wentylatory kompaktowe » wentylatory osiowe » wentylatory promieniowe » dmuchawy poprzeczne » dmuchawy gazowe » dmuchawy na gorące powietrze » pompy » silniki



Partnerzy i patroni

  Wienkra     Rekuperatory.pl - montaż energooszczędnej wentylacji   ebm Papst   Systherm    Metalplast        Rosenberg Klima          Klima-Therm          Klimor          Global-Tech        Iglotech        Refsystem       Neovent     Armacell         Schiedel          Intersoft        Provent Vents        Daikin         Ventec         Wigmors            Kaisai         Lindab          Materflex         Stiebel Eltron        Venture Industries Sp. z o.o.      Test-Therm           Systema       Mitsubishi Electric