Die Klimazonen der Erde warten mit Temperaturen von weit unter 30 °C an den Polen bis hin zu im Schnitt über +33 °C am Äquator auf. Hinzu kommen dann noch örtliche Extreme wie Wüstengebiete mit noch höheren Tagestemperaturen bei geringster Luftfeuchte oder die Tropen mit hohen Temperaturen und 100 Prozent wasserdampfgesättigter Luft. Anlagen, die auf eine aktive Wärmeabfuhr durch Kühlluft angewiesen sind, kann der Hersteller zwar bei Bedarf kapseln. Der eigentlich aktive Teil, der Lüfter, muss jedoch immer im Freien arbeiten, um Umgebungsluft auf die vorgesehenen Kühlflächen zu fördern. Hier setzt nun der Lüfterexperte ebm-papst aus St. Georgen an. Die Spezialisten aus dem Schwarzwald entwickelten einen Lüfter (Bild 1), der unter allen Klimabedingungen zuverlässig seinen Dienst verrichtet und so für die Kühlung von Anlagen im weltweiten Einsatz prädestiniert ist.
Globalisierung der Technik
In der Wirtschaft und Politik ist Globalisierung das moderne Schlagwort schlechthin. Techniker kennen die Globalisierung schon viel länger und vor allem ihre spezifischen Anforderungen an Geräte, die überall auf der Welt zuverlässig funktionieren müssen. Schon in der älteren Vergangenheit war daher die technische Ausrüstung für Polarregionen anders als für Karawanen in der Wüste. In der heutigen Zeit wurde das Problem viele Jahre durch spezifische Anpassungen der Produkte je nach Zielgebiet gelöst. Diese Vorgehensweise ist aber in doppelter Hinsicht nachteilig. Zum einen müssen meist für viele spezielle Komponenten die Logistikeinrichtungen, die Lagerhaltung und das Wartungs-Know-how bereitgehalten werden, zum anderen schränkt die einmal festgelegte Komponentenauswahl die schnelle Reaktion auf Marktänderungen sowie ein neues Zielgebiet stark ein. Auch wenn Anlagen an andere Orte versetzt werden, zum Beispiel bei Wiederverkauf oder Umzug bzw. Produktionsverlagerung in andere Gebiete, sind möglicherweise kostenträchtige Kompromisse zu schließen.
Als Lösung bieten sich heute daher universell einsetzbare Komponenten an, die eine flexible Fertigung bei geringem Kostenaufwand sicherstellen. Bei Lüftern für das Abwärmemanagement ist diese Neuerung besonders vorteilhaft (Bild 2). Ein Lüfter, der beispielsweise in Telekommunikationsmodulen eingesetzt wird, muss unter schwierigen Bedingungen weltweit zuverlässig arbeiten. Einzelfall-Lösungen sind zwar möglich, aus leicht ersichtlichen Gründen aber unwirtschaftlich.
Lüftertechnik für alle Klimata
Die Axial-Lüfterserie 630 von ebm-papst mit Abmessungen von 60 x 60 x 25 mm wurde so konstruiert, dass auch extreme Umweltanforderungen die Funktion nicht beeinträchtigen. So basiert die Konstruktion des elektronisch kommutierten Außenläufer-Lüfters auf einem komplett mit Kunststoff umspritzten Statorpaket (Bild 3). Die integrierte Betriebselektronik ist vollvergossen und der Kabelanschluss speziell abgedichtet. Damit erfüllt der Lüfter die strengen Anforderungen der Schutzart IP 68 (Betrieb mit Überflutung) und IP 65 (Strahlwasser).
Der Verguss bringt als weiteren Vorteil eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit für die so geschützten Bauteile mit sich. Ein Salznebeltest bei laufendem Lüfter über 30 Tage wird so problemlos erfüllt. Der hohe Wirkungsgrad des Motors, verbunden mit einer geringen Verlustwärme, also geringster Eigenerwärmung, verhindert die Ablagerung von Salzkristallen im Luftspalt und verlängert die Lebensdauer aller Bauteile der Elektronik und Lagerung. So heizen sich die Lüfter nicht zusätzlich auf und der sparsame Stromverbrauch prädestiniert sie für den Einsatz in Anlagen, die nur per Akku oder Solarpanel versorgt werden können.
Wie die Schutzart IP 68 schon aussagt, sind die Lüfter voll tropentauglich; Langzeitversuche mit über 85 Prozent relativer Feuchte bei 85 °C bestätigen das eindrucksvoll. Der Einsatzbereich der robusten Luftförderer wird im Temperaturwechseltest von 40 °C bis +85 °C nachgewiesen. Die Zyklenzahl entspricht dabei einer Einsatzdauer von rund 20 Jahren mit den entsprechenden Tag- und Nacht- bzw. jahreszeitlichen Schwankungen. Die Elektronik entspricht den höchsten EMV-Verträglichkeitsanforderungen und ist wie die robuste Lagerung gegen Vibrationen immun.
Für alle Bedingungen und Einsatzfälle
Die kleinen stromsparenden Lüfter eignen sich daher für alle schwierigen Einsatzbedingungen. Hohe und niedrige Temperaturen, wie sie zum Beispiel bei Solarwechselrichtern (Bild 4) oder Telekommunikationsmodulen auf Dächern und Masten vorkommen, machen ihnen nichts aus. Salzhaltige Meeresluft oder feinster Wüstenstaub beeinträchtigen die Funktion ebenso wenig. In industriellen Umgebungen, wo die Klimaschwankungen durch Produktionsbedingungen noch heftiger ausfallen können als in der Natur, werden die Lüfter ebenfalls den jeweiligen Anforderungen gerecht. Damit eignen sie sich auch für die Schaltschrankbelüftung, die Abwärmeabfuhr in Wechselrichtern, Robotern, Schweißinvertern und anderen Geräten mit rauem Betriebsumfeld. Bei größeren Anlagen, die oft eine Vielzahl von Lüftern für die unterschiedlichsten Zwecke benötigen, ist die erhöhte Zuverlässigkeit auch nach Störfällen mit Übertemperatur oder massivem Staubanfall etc. wichtig.
Kleine, robuste Lüfter, die auch den Widrigkeiten des Outdoor-Einsatzes widerstehen können, eignen sich also für eine Vielzahl von Anwendungen. Dabei kommen sowohl der weltweite Einsatz in allen Klimazonen in Frage als auch der Betrieb unter erschwerten Umgebungsbedingungen in der Industrie. Der Einsatz der Universalisten senkt dabei gegenüber spezifisch ausgesuchten Lüfterlösungen die Fertigungskosten ebenso deutlich wie der Nutzen für den Anwender steigt. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil in der heutigen globalisierten Welt. -
Dipl.-Ing. (FH) Robert Wasmuth
Leiter Abteilung Zuverlässigkeit und Erprobungebm-papst, St. Georgen
Dipl.-Chem. Andreas Zeiff
Redaktionsbüro Stutensee
