Вятър за вентилация, термопомпи и охлаждане

Фиг. 1
За много масови приложения са необходими компактни вентилатори, които осигуряват голям дебит при ниско обратно налягане, като същевременно работят възможно най-енергийно ефективно и безшумно. Разработването на второто поколение центробежни вентилатори RadiCal показва колко много трябва и може да се направи за по-нататъшното им усъвършенстване.
При централните битови вентилационни и климатични инсталации, при центровете за управление на сградните инсталации с вградени термопомпи, при инсталациите за пречистване на въздуха или при охлаждането на контролните табла се изисква все по-ниско потребление на енергия. Ключов фактор тук е преносът на въздух с възможно най-ниска консумация на енергия (фиг. 1). Производителите реагират на това изискване, като проектират своите уреди по начин, при който загубите на налягане са възможно най-ниски.
В същото време вентилационните и климатичните инсталации трябва да са възможно най-компактни, за да се намали до минимум площта и вътре да има достатъчно място за допълнителни компоненти. Следователно са необходими компактни вентилатори, които осигуряват голям дебит при ниско насрещно налягане, които работят възможно най-енергийно ефективно и безшумно. Именно за тези изисквания компанията Ebm papst е разработила второто поколение центробежни вентилатори RadiCal.
Базирайки се на компетенциите си в областта на аеродинамиката, двигателите и електрониката, специалистът по вентилатори и двигатели стартира преди повече от десет години серията центробежни вентилатори RadiCal. Оттогава тя се е наложила в много вентилационни и климатични системи.

Фиг. 2
Какво може да прави второто поколение вентилатори?
Разработеното второ поколение RadiCal (фиг. 2) впечатлява преди всичко с големия си дебит, компактните размери и приятните шумови характеристики. Това се дължи главно на оптимизираните характеристики на потока, допълнително разработените мотори GreenTech EC и допълнителните подобрения в електрониката за управление. Добавен е и допълнителен размер, което още повече улеснява потребителите при намирането на подходящото решение.
Нов дизайн на перките подобрява аеродинамиката
Дизайнът на работните колела е оптимизиран в съответствие с механиката на флуидите, като са използвани високопроизводителни конструктивни решения и производствени технологии. Създателите се възползват от предимствата на производството на пластмасови изделия, което сега предлага свобода на дизайна във всичките три измерения. Това дава възможност да се реализира иновативна геометрия на лопатките, която допринася за значително по-високата ефективност и намаляване на шума.
Така „усуканите“ остриета се завъртат едно в друго (фиг. 3). Формата на предния и задния ръб е изцяло преработена. Това подобрява поведението на въздушния поток, като в същото време увеличава здравината на работното колело, изработено от устойчива пластмаса. Вълнообразният корпус на работното колело също подобрява аеродинамичното поведение, а оттам и ефективността на въздуха.

Фиг. 3
Радиалният модул, т.е. кутията на корпуса, също е изцяло преработен. Диагонално разположените носачи допълнително увеличават ефективността на въздушния поток. Диаметърът на всмукателния отвор е увеличен, което осигурява по-добро ниво на зареждане на работното колело. При модела 190 например диаметърът на всмукване е увеличен от 132 на 150 мм, което подобрява въздушния дебит.
Значително намаляване на шума
Потенциална възможност за оптимизация са и загубите от разминаване. Търсенето на начини за подобряване на въздушната междина, т.е. разстоянието между входната дюза и работното колело, е предизвикателство, тъй като междината винаги има известен толеранс от производствени съображения. В случая на второто поколение вентилатори RadiCal въздушната междина може да бъде значително намалена благодарение на новите производствени технологии. Това води до по-малка турбулентност, увеличава се ефективността и се намалява нивото на шума.
Новата решетка FlowGrid също допринася за намаляване нивото на шума (фиг. 4). При тази нова разработка оразмеряването на носачите е направено по начин, който намалява максимално загубите. Доколкото анализът на шума показа, че площта на ротора оказва голямо влияние върху динамиката на шума, в центъра на решетката FlowGrid е монтирана допълнителна капачка. Това значително намалява шума в долния честотен диапазон. При изпитванията той е с до 2 dB(A) по-безшумен в сравнение с настоящия сериен вариант.

Фиг. 4
Ново поколение мотори
Новите EC-мотори също допринасят за намаляване на шума. В зависимост от големината на вентилаторите те покриват мощностния диапазон до 170 Вт за еднофазни мрежи. Вентилаторите за трифазни мрежи и мощности до 1,5 кВт ще се появят на по-късен етап. Не се наблюдават смущаващи резонанси при промяна на скоростта. В допълнение към добрите шумови характеристики, новото поколение мотори впечатлява и с доброто си поведение по отношение на електромагнитната съвместимост и дълготрайност.
Комутационната и контролната електроника са напаснати към моторите. Обемният поток и работната точка могат да се регулират прецизно. Управлението и наблюдението са възможни по избор чрез 0…10 В / широчинно-импулсна модулация или по желание чрез Modbus RTU от модела 170 Вт. В този случай свързването към мрежата чрез комуникационната шина дава възможност да се използват данните на мотора за превантивни мерки за поддръжка или за бързо адаптиране на вентилаторите към променените работни условия.

Фиг. 5
Компактни и лесни за монтаж
Тъй като няма две еднакви монтажни ситуации, новите центробежни вентилатори са много адаптивни. Те се предлагат като моторизирано работно колело, като центробежен модул с готов за монтаж корпус или с носеща стойка (фиг. 5). За компактния центробежен модул са предвидени три различни монтажни нива. Ако мястото за монтаж е ограничено, потребителите ще оценят още един дизайнерски детайл: долният диск е по-малък от горния. Това означава, че въздушната струя е насочена предимно в аксиална посока. Освен това вентилаторите са с няколко милиметра по-къси в аксиално направление от своя предшественик. Благодарение на големите обемни потоци сега може да се използва по-малък размер в сравнение с предходния модел, в зависимост от работните точки.
Вентилаторите от второ поколение на RadiCal ще се предлагат в познатите размери 175, 190, 225, 250 и 280. Размерът 206 е нов, с което се подобрява степенуването на мощността. Това означава, че за ефективна вентилация на жилища или охлаждане на контролни табла се предлагат подходящите центробежни вентилатори, които не само осигуряват големи обемни потоци, но и работят изключително тихо.
Снимки: RadiCal