Entscheidend für Effizienz, Volumenstrom, Lebensdauer und Geräuschpegel von Ventilatoren und Gebläsen sind
Motor, Material und das strömungstechnische Design der Komponenten.
Bei der Auswahl eines Ventilators oder Gebläses ist der erforderliche Luftstrom und der Lüftungswiderstand der
Geräte zu ermitteln. Die genaue Bestimmung eines Lüftungswiderstands ist jedoch schwierig. Im Allgemeinen können
Sie den maximalen Luftstrom eines Ventilators wählen, indem Sie den erforderlichen Luftstrom mit 1,3 bis 1,5
multiplizieren. Steht aufgrund einer hohen Dichte an Einbauteilen kein ausreichender Luftkanal zur Verfügung,
wird manchmal ein Ventilator mit einem maximalen Luftstrom von mehr als dem Doppelten des erforderlichen
Luftstroms benötigt. In diesem Fall wird ein spezieller Ventilator für einen hohen statischen Druckbereich oder
ein Gebläse empfohlen.
Gleichstrombetriebene Ventilatoren und Gebläse haben den folgenden Zusammenhang zwischen der angelegten Spannung
und den PQ-Kennlinien. Die Drehzahlen von Ventilatoren und Gebläsen sind proportional zur angelegten Spannung.
Durch Variieren der Spannung um ±10 Prozent ändert sich die Drehzahl um ±10 Prozent. Dabei beeinflusst die
Drehzahl den statischen Druck und den Luftstrom wie folgt: Der statische Druck korreliert mit dem Quadrat der
Lüfterdrehzahl und der Luftstrom im Verhältnis zur Drehzahl. Eine Änderung der Spannung von ±10 Prozent bewirkt,
dass der maximale statische Druck um -19 bis +21 Prozent und der maximale Luftstrom um ±10 Prozent variiert.
Optimierte Produktentwicklung
mit CFD-Analyse
Die Konturen der Lüfterschaufel sind komplizierte dreidimensionale Formen. Nidec Servo untersucht das
Strömungsverhalten von Lüfterschaufel in speziellen Labors, um leisere Lüfter mit höherem Wirkungsgrad zu
entwickeln. Für die Produktentwicklung verwendet der Hersteller eine CFD-Analyse-Software (CFD:
Computational
Fluid Dynamics).
CFD ist die innovative Konstruktionstechnik für Ventilatorflügel zur Realisierung geräuscharmer
Rotor-Kaskaden.
Die spezielle Form der Ventilatorflügel führt nicht nur zu einem besseren Luftstrom, sondern auch zu einem
deutlich niedrigeren Geräuschpegel. Mit diesem Verfahren hat Nidec Servo seine Radial- und Axialventilatoren
für
höchste Leistungsanforderungen in vielen spezifischen Anwendungen entwickelt.
Für hochstatische Druckanwendungen werden Diagonalventilatoren (die Luft in Radialrichtung abgeben) oder
zwei in
Reihe geschaltete Axialventilatoren eingesetzt. Diese Lösungen weisen jedoch Nachteile hinsichtlich der
Effizienz (Luftstrom, Baugröße und Kosten) und des Lärms auf.
Ventilatorschaufeln aus Polyphenylensulfid (PPS) verhindern
Verformungen
bei hoher Geschwindigkeit und Temperatur
Deutlich geringere Geräuschentwicklung und Energieeinsparung
Die Geräuschemission von Ventilatoren hat verschiedene Ursachen. Man unterscheidet zwischen aerodynamischen
Geräuschen, Antriebsgeräuschen (Motor, Lager) und Geräuschen durch Kavitätsschwingungen. Aerodynamische
Geräusche lassen sich in Drehgeräusche und Wirbelströmungsschall unterteilen. Drehgeräusche entstehen durch
die
Lüfterschaufeln. Turbulenzen in der Zuflussströmung verursachen Wirbelströmungsgeräusche. Antriebsgeräusche
werden vom Motor durch Unwuchten, Resonanzen und Phasenänderungen beim Schalten verursacht.
