Wohl wissend, dass nur Belege zählen, wurde von Trubel nach internen Tests und Messungen der TÜV Süd beauftragt, Vergleichsmessungen in den neuen Testgebäuden in Olching bei München vorzunehmen. Diese Testergebnisse bestätigten die internen Prüfstandsmessungen: Der Axialventilator ist energieeffizienter, kürzer, leichter.
Während der Wärmerückgewinnung schon seit Jahren eine hohe Beachtung gilt, insbesondere auch durch die Energieeinsparverordnung EnEV, wurde das Thema Ventilatoren, die in RLT-Geräten den Löwenanteil an elektrischer Energie verbrauchen, bislang vernachlässigt. Denn speziell im deutschsprachigen Raum waren bislang ausschließlich direktangetriebene Freiläufer in RLT-Geräten etabliert. Ein Umdenken kam für die meisten RLT-Gerätehersteller trotz der energetisch erheblich günstigeren Leistungsdaten einer neuen Generation von Hochleistungs-Axialventilatoren mit bis zu 92 Prozent Wirkungsgrad, bisher kaum in Frage.
Klare Vorteile
Standardisierte RLT-Geräte von Trubel können durch konstruktive Überarbeitung mittels der speziellen Axialventilatoren deutlich energieeffizienter, kürzer und dementsprechend leichter gebaut werden. Das testierte der TÜV Süd am Beispiel zweier kompletter 20 000 m³/h-Zuluftgeräte (größere RLT-Geräte lässt der Prüfstand nicht zu) mit 20 % geringerer elektrischer Leistungsaufnahme der Novenco-ZerAx-Axialventilatoren, 33 % kürzerer Bauweise und 28 % Gewichtsersparnis.
Der Vorteil dieser Kombination liegt in dem Einsatz langjährig erprobter und vollständig zertifizierter Komponenten und der dazu gehörenden Software. Es handelt sich also um kein vollständig neues Produkt. Jedoch ist die Gerätekombination durch hohe ErP-Werte (Ventilator-, FU- und Motorwirkungsgrad) gekennzeichnet.
Die deutliche Verkürzung der RLT-Geräte basiert auf einer Platzierung des Axialventilators am Ende des RLT-Gerätes inklusive des dazugehörenden akustischen Diffusors, wobei im Komfortfall ein folgender Rohrbogen und gegebenenfalls kurzer Schalldämpfer als Kanal ausgebildet werden kann. Das Beispiel aus der Automobilindustrie zeigt zwei Geräteausführungen mit jeweils 60 000 m³/h Luftleistung und einem Gesamtdruck von 870 Pa.
Durch den Einsatz der in diesem Fall senkrecht eingebauten Hochleistungs-Axialventilatoren mit Akustikdiffusoren und dem Entfall eines konventionellen druckseitigen Schalldämpfers innerhalb der RLT-Geräte ergeben sich zwischen der neuen und der konventionellen Gerätevariante folgende Unterschiede:
Die optimierte Geräteversion ist 7,7 m kürzer ( 33 %);
Sie ist 3,7 t leichter ( 28 %);
Sie hat eine um 10,5 kW ( 21 %) geringere elektrische Leistungsaufnahme von Ventilator, Frequenzumformer und Motor.
Die Einsparung an Ventilatorenleistung führt bei dem Projekt, bei dem die Lüftungsanlage an 6500 h pro Jahr betrieben wird, zu Betriebskosteneinsparungen von 10,5 kW x 6500 h/a x 0,1 Euro/kWh = 6825 Euro pro Jahr und RLT-Gerät. Bei 17 RLT-Dachgeräten bedeutet das eine Energiekosteneinsparung von ca. 116 000 Euro/a.
Durch den Einsatz der optimierten RLT-Geräteversion ergeben sich nur unbedeutende Investitionsmehrkosten. Weitere positive Aspekte sind der deutlich verminderte Platzbedarf für das RLT-Gerät und eine geringere statische Belastung durch das geringere Gewicht, also nicht zu unterschätzende bauliche Argumente.
Spezieller Diffusor
Bei Gehäuseventilatoren lassen sich dynamische Energien für das System nutzen, wenn der Ventilator am RLT-Geräteaustritt angeordnet wird und die Zuluft direkt in das angeschlossene Kanalsystem ausbläst. Gängige RLT-Geräte werden weitgehend vom Eintritt bis zum letzten Bauteil mit nahezu gleichbleibender Geschwindigkeit durchströmt.
Nur bei Axialventilatoren lässt sich diese Strömungsenergie ohne Umlenkung und mittels eines symmetrisch angeströmten Diffusors optimal nutzen und dem System weitgehend wieder zuführen. Denn ansonsten übliche, stark verlustbehaftete Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge werden stark verringert, was den inneren Gesamtdruckverlust des Gerätes reduziert.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Diffusor in Form eines sogenannten akustischen Diffusors“ auszuführen. Ordnet man den Axialventilator am Ende des RLT-Gerätes an, so ermöglicht das eine klare Platzersparnis, da der Luftaustritt sowohl horizontal in alle drei Richtungen als auch vertikal nach oben und unten erfolgen kann. Dadurch wird der Gesamtdruckverlust des RLT-Gerätes erheblich verringert.
Danfoss-Lösung
Mittlerweile hat Novenco auch mit der Danfoss-Gruppe eine enge Zusammenarbeit gestartet, um Ventilatoren, Moto-ren und Frequenzumrichter als beson-ders effiziente Komplettlösungen EC+ gestalten zu können. Dabei summieren sich die Effizienzgewinne der einzelnen Komponenten:
EC+ = 92 + 95 + 97 % = 85 %
Die einzelnen Prozentsätze beziehen sich dabei auf:
ZerAx-Ventilator von Novenco + Permanentmagnetmotor + Danfoss-Frequenzumrichter VLT mit motorunabhängiger Technik.
Mittlerweile hat Danfoss in seinem Singapore Application Development Centre den ZerAx-Axialventilator als den effektivsten Ventilator der Welt vorgestellt. Das Zentrum wird für Produkt- und Anwendungstests, die Entwicklung neuer Lösungen in Zusammenarbeit mit Kunden sowie für Kundenschulungen genutzt.
In Kombination mit den ZerAx-Ventilatoren ist das EC + Konzept von Danfoss eine Antwort auf die wachsenden Anforderungen an die Energieeinsparung mit neuen und auch Bestandsanlagen. Dieses Komplettsystem zeigt auf, wie sich Optimierungsmaßnahmen mithilfe von Einzelkomponenten umsetzen lassen: ZerAx-Hochleistungs-Axialventilatoren, hocheffiziente IE 4- oder IE 5-Permanentmagnetmotoren und effiziente Frequenzumrichter VFD von Danfoss. Das kombinierte System hat Wirkungsgrade im Bereich von 80 bis 85 % und ist damit 15 bis 25 Prozent effizienter als Alternativlösungen.
Dipl.-Ing. Detlef Hagenbruch,
TGA-Netzwerk, Köln.
