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Ventilator
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Ein Ventilator (von lateinisch ventilare âWind erzeugenâ, âKĂŒhlung zufĂ€chelnâ) ist eine fremd angetriebene Strömungsmaschine, also eine Arbeitsmaschine, die ein gasförmiges Medium fördert. Dazu hat er ein axial oder radial durchströmtes Laufrad, das meist in einem GehĂ€use rotiert. Zwischen Ansaug- und Druckseite wird ein DruckverhĂ€ltnis zwischen 1 und 1,3 erzielt (Kleinventilatoren bis 1,03). Strömungsmaschinen, die ein DruckverhĂ€ltnis gröĂer 1,3 erreichen, heiĂen Verdichter.
Ventilatoren setzen maximal 25 kJ/(kg Ă K) um, was bei einer angenommenen Dichte von 1,2 kg/mÂł (Luft) 30.000 Pa entspricht, daher der Faktor 1,3 laut DIN 5801 und 13349.
Contents
âą Bauformen
âą Axialventilator
âą Anwendung
âą Raumlufttechnik
âą Bilder
âą Trivia
âą Literatur
âą Weblinks
âą Einzelnachweise
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Bauformen
Axialventilator
Axialventilatoren sind die gebrÀuchlichste Bauform. Die Drehachse des Axiallaufrads verlÀuft parallel (axial) zum Luftstrom. Die Luft wird durch das Axiallaufrad Àhnlich wie bei einem Flugzeug- oder Schiffspropeller bewegt. Axialventilatoren erreichen bei geringen Abmessungen einen hohen Durchsatz. Das erreichbare DruckverhÀltnis ist kleiner als bei Radialventilatoren.
Die AusfĂŒhrung ohne GehĂ€use ist bei Tisch- und Deckenventilatoren (LĂŒftern) ĂŒblich. Axialventilatoren mit GehĂ€use und innen liegendem Antriebsmotor haben den Nachteil des Nabentotwassers hinter der Laufradnabe, den man jedoch durch einen geeigneten Diffusor (Innendiffusor) weitgehend vermeiden kann. Da die Luft durch die Rotation hinter dem Axiallaufrad drallbehaftet austritt, wird durch feststehende Einbauten (Nachleitrad) der statische Druck erhöht, indem der im Drall (Drehimpuls) enthaltene, dynamische Energieanteil in potentielle Energie (statischer Druck) umgesetzt wird. Um die Druckaustrittsverluste aus dem Axialventilator zu minimieren, haben gröĂere Ventilatoren AuĂendiffusoren.
Diagonalventilator
Eine weitere AusfĂŒhrung der Strömungsmaschinen ist der so genannte Diagonalventilator, bei dem das GehĂ€use und die LĂŒfterschaufeln konisch geformt sind (der Radius wird zur Druckseite hin gröĂer) damit die Luft nicht axial, sondern diagonal austritt. Diagonalventilatoren haben bei gleicher Leistung und GröĂe einen gröĂeren Luftdurchsatz und bauen einen höheren Druck auf, deshalb können sie zum Beispiel bei gleichem Effekt bei geringerer Drehzahl betrieben werden und sind somit leiser.
Beide AusfĂŒhrungen haben ein so genanntes Nabentotwasser (auch: âDead Spotâ), das sich hinter dem in der Mitte des GerĂ€ts angeordneten Motor befindet: Dort findet kaum eine Luftbewegung statt. Deshalb wurden auch schon Axialventilatoren entwickelt, die den Motor in einem umgebenden GehĂ€use enthalten und bei denen sich nur noch das Lager in der Mitte befindet. Diese AusfĂŒhrung ist jedoch aufgrund der ungewöhnlichen Bauform des Motors eher selten und auch teurer als vergleichbare Axialventilatoren. AufwĂ€ndig ist auch das Auswuchten wegen der groĂen, auĂen liegenden umlaufenden Masse des Antriebs. Besonders kompakte Ventilatoren werden ĂŒblicherweise von einem AuĂenlĂ€ufermotor direkt angetrieben.
Radial-/Zentrifugalventilator
Radialventilatoren werden ĂŒberall dort verwendet, wo es im Vergleich zu Axialventilatoren auf gröĂere Druckerhöhung bei gleicher Luftmenge ankommt. Die Luft wird axial (parallel zur Antriebsachse) des Radialventilators angesaugt und durch die Rotation des Radiallaufrads um 90° umgelenkt und radial ausgeblasen. Man unterscheidet LaufrĂ€der mit rĂŒckwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln (bei hohen DrĂŒcken und Wirkungsgraden), geraden Schaufeln (fĂŒr Sonderzwecke wie etwa partikelbehaftete Strömungen um Anhaftungen zu reduzieren) und vorwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln (bei geringen DrĂŒcken und Wirkungsgraden, siehe auch Abschnitt Querstromventilatoren). Es gibt einseitig und beidseitig ansaugende Radialventilatoren mit und ohne GehĂ€use. Bei der AusfĂŒhrung mit schneckenförmigem GehĂ€use ist dieses so orientiert, dass die verbleibende Tangentialkomponente der Strömung in Richtung Auslass gerichtet ist. Die Luft wird meist an einem Flansch oder einen Rohrstutzen ausgeblasen. Um die Druckverluste durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit aus dem Radialventilator zu minimieren, muss auf geeignete Gestaltung des weiterfĂŒhrenden Kanals geachtet werden (gegebenenfalls mit einem Diffusor). Bei der AusfĂŒhrung ohne spiralförmiges GehĂ€use wird die Luft radial aus dem Radiallaufrad ausgeblasen und durch eine geeignete GehĂ€useausfĂŒhrung wie bei Dachventilatoren ins Freie geblasen. Solche Ventilatoren oder auch diejenigen, die weitere Verdichterstufen enthalten (zum Beispiel StaubsaugergeblĂ€se), haben am Austrittsumfang oft Leitschaufeln, um die tangentiale Strömungskomponente zu nutzen.
Tangential- oder Querstromventilatoren
Diese sehen auf den ersten Blick aus wie breite oder auch lĂ€ngliche Radialventilatoren, das Funktionsprinzip ist jedoch grundlegend anders. Sie haben nach vorn, also in Laufrichtung weisende Schaufeln. Bei den Tangentialventilatoren wird die Luft zweimal durch das LĂŒfterrad gefĂŒhrt: sie wird groĂflĂ€chig etwa ĂŒber die halbe OberflĂ€che des LĂŒfterrads tangential angesaugt, durch das Innere des Rads gefĂŒhrt und ebenfalls tangential wieder abgegeben. Einen geringen Luftanteil befördert das Rad auĂen mit. Die Luft tritt dann meist ĂŒber einen schmalen Spalt in der Breite des LĂŒfterrads auf der gegenĂŒber liegenden Seite aus. Der Antriebsmotor sitzt meist im oder am Ende des Laufrades; entsprechend kleine Motoren sind auch im Inneren des LĂŒfterrads unterzubringen, was auch deren KĂŒhlung verbessert.
Tangentialventilatoren können groĂe Luftmengen gleichmĂ€Ăig ĂŒber eine breite AustrittsflĂ€che abgeben und werden in KlimagerĂ€ten, Nachtspeicheröfen und HeizlĂŒftern verwendet. Da sie schon bei geringen Drehzahlen einen ausreichenden Luftdurchsatz haben, sind die meist von Spaltpolmotoren angetriebenen Tangentialventilatoren im Betrieb sehr leise und daher gut zur KĂŒhlung von zum Beispiel Tageslichtprojektoren geeignet. AuĂerdem sind sie bevorzugt in SĂ€ulen- oder Turmventilatoren zu finden. Diese Ventilatorenbauform ist nicht zum Aufbau höherer DrĂŒcke geeignet.
Technische Kennzahlen
Siehe auch
:
Ventilatorkennlinie
In AbhÀngigkeit vom geförderten Volumenstrom verÀndert sich die erreichte Druckerhöhung. Um Ventilatoren untereinander vergleichen zu können, können Kennzahlen verwendet werden. Diese Kennzahlen sind
âą Druckzahl
âą Lieferzahl bzw. Durchflusszahl
âą Laufzahl
âą Durchmesserzahl
âą Wirkungsgrad
Eine Einordnung der Ventilatoren kann im Cordier-Diagramm vorgenommen werden.
Unverbindliche Referenzwerte
Die Tabelle enthĂ€lt Werte der Ventilatoren mit der besten zur Zeit der Verabschiedung dieser Verordnung auf dem Markt verfĂŒgbaren Technik. Diese Referenzwerte können möglicherweise nicht immer in allen Anwendungen oder fĂŒr das gesamte von dieser Verordnung erfasste Leistungsspektrum erreicht werden:cite-ref-1[1]
| Ventilatortyp | Messkategorie (AâD) | Effizienzkategorie (statischer oder totaler Wirkungsgrad) | Effizienzgrad (N) |
|---|---|---|---|
| Axialventilator | A, C B, D | statisch total | 65 75 |
| Radialventilator mit vorwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln und Radialventilator mit Radialschaufeln | A, C B, D | statisch total | 62 65 |
| Radialventilator mit rĂŒckwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln ohne GehĂ€use | A, C | statisch | 70 |
| Radialventilator mit rĂŒckwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln mit GehĂ€use | A, C B, D | statisch total | 72 75 |
| Diagonalventilator | A, C B, D | statisch total | 61 65 |
| Querstromventilator | B, D | total | 32 |
Begriffsbestimmung:
âą âMesskategorieâ bezeichnet eine PrĂŒfung, Messung oder Betriebsanordnung, die die Einlass- und Auslassbedingungen des geprĂŒften Ventilators festlegt (Einbausituationen gemÀà ISO 5801)cite-ref-2[2]
âą âMesskategorie Aâ bezeichnet eine Anordnung, bei der Messungen am Ventilator mit freien Einlass- und Auslassbedingungen vorgenommen werden
âą âMesskategorie Bâ bezeichnet eine Anordnung, bei der Messungen am Ventilator mit freiem Einlass und mit einer am Auslass montierten Rohrleitung vorgenommen werden
âą âMesskategorie Câ bezeichnet eine Anordnung, bei der Messungen am Ventilator mit einer am Einlass montierten Rohrleitung und mit freien Auslassbedingungen vorgenommen werden
âą âMesskategorie Dâ bezeichnet eine Anordnung, bei der Messungen am Ventilator mit einer am Einlass und einer am Auslass montierten Rohrleitung vorgenommen werden
âą âEffizienzkategorieâ bezeichnet die zur Ermittlung der Energieeffizienz â d. h. des statischen Wirkungsgrads oder des totalen Wirkungsgrads â des Ventilators herangezogene Ausgangsenergieform des Ventilatorgases, wobei
âą a) der âstatische Ventilatordruckâ (psf) zur Ermittlung der Ventilatorgasleistung in der Effizienzgleichung fĂŒr den statischen Wirkungsgrad des Ventilators herangezogen wurde und
âą b) der âtotale Druck des Ventilatorsâ (pf) zur Ermittlung der Ventilatorgasleistung in der Effizienzgleichung fĂŒr den totalen Wirkungsgrad des Ventilators herangezogen wurde
âą âEffizienzgradâ bezeichnet einen Parameter in der Berechnung der Zielenergieeffizienz eines Ventilators mit einer bestimmten elektrischen Eingangsleistung am Energieeffizienzoptimum (in der Berechnung der Energieeffizienz des Ventilators als Parameter âNâ dargestellt)
âą âZielenergieeffizienzâηZiel ist die Mindestenergieeffizienz, die ein Ventilator erreichen muss, um den Anforderungen zu entsprechen; sie beruht auf seiner elektrischen Eingangsleistung am Energieeffizienzoptimum, wobei ηZiel der Ausgangswert aus der entsprechenden Gleichung in Anhang II Abschnitt 3 ist, unter Verwendung der betreffenden ganzen Zahl N des Effizienzgrads (Anhang I Abschnitt 2, Tabellen 1 und 2) und der in kW ausgedrĂŒckten elektrischen Eingangsleistung Pe(d)des Ventilators an seinem Energieeffizienzoptimum in der betreffenden Energieeffizienzformel
âą âGesamteffizienzâ bezeichnet je nach zutreffendem Fall entweder den âstatischen Wirkungsgradâ oder den âtotalen Wirkungsgradâ
Anforderungen der ErP-Ăkodesign-Richtlinie
Das Entscheidungskriterium fĂŒr die Energieeffizienz von Ventilatoren ist der Systemwirkungsgrad, der sich aus den Wirkungsgraden des Ventilators, des Motors und der Steuerungselektronik zusammensetzt.cite-ref-3[3]
Die Anforderungen wurden per 1. Januar 2015 in einer zweiten Stufe nochmals angehoben (siehe Tabelle).
| Ventilatorkategorie | Messkategorie (AâD) | Ventilator- druck | Leistungsbereich > 0,125 kW Wirkungsgrade | Leistungsbereich > 10 kW Wirkungsgrade | Leistungsbereich > 500 kW Wirkungsgrade |
|---|---|---|---|---|---|
| Axialventilator | A, C B, D | statisch total | 28 46 | 40 58 | 43 61 |
| Radialventilator mit vorwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln und Radialventilator mit Radialschaufeln | A, C B, D | statisch total | 32 37 | 44 49 | 47 52 |
| Radialventilator mit rĂŒckwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln ohne GehĂ€use | A, C | statisch | 42 | 62 | 66 |
| Radialventilator mit rĂŒckwĂ€rtsgekrĂŒmmten Schaufeln mit GehĂ€use | A, C B, D | statisch total | 41 44 | 61 64 | 65 68 |
| Diagonalventilator | A, C B, D | statisch total | 30 42 | 50 62 | 54 66 |
| Querstromventilator | B, D | total | 16 | 21 | 21 |
Der Systemwirkungsgrad
Der Systemwirkungsgrad der Ventilatoreinheit η η S y s {\displaystyle \eta _{\mathrm {Sys} }} setzt sich aus den Wirkungsgraden des Ventilators ( η η V {\displaystyle \eta _{\mathrm {V} }} ), des Motors ( η η M {\displaystyle \eta _{\mathrm {M} }} ), des Antriebs ( η η A {\displaystyle \eta _{\mathrm {A} }} ) und der Regelung ( η η R {\displaystyle \eta _{\mathrm {R} }} ) wie folgt zusammen: η η S y s = η η V η η M η η A η η R {\displaystyle \eta _{\mathrm {Sys} }=\eta _{\mathrm {V} }\eta _{M}\eta _{\mathrm {A} }\eta _{\mathrm {R} }} cite-ref-4[4]
Je nach Bauart des Ventilators und der eingesetzten Technik unterscheidet sich der Systemwirkungsgrad sehr stark. Beispielsweise liegt der Wirkungsgrad bei Axialventilatoren bis 10 kW Aufnahmeleistung im Mittel zwischen 25 und 45 % und bei FreilĂ€ufern mit rĂŒckwĂ€rts gekrĂŒmmten Schaufeln bis 10 kW Aufnahmeleistung zwischen 35 und 60 %. Mit steigendem Volumenstrom und Aufnahmeleistung des Motors verbessert sich der Systemwirkungsgrad, da sich der Motorwirkungsgrad (75 bis 95 %) und die Antriebswirkungsgrade (90 bis 95 % bei Keilriemen bis 97 % bei Flachriemen) wesentlich verbessern. Der Ventilatorwirkungsgrad erhöht sich nur moderat. Da die meisten RLT-Anlagen variabel betrieben werden, wird entweder ein Frequenzumrichter mit einem Wirkungsgrad von 95 bis 97 % oder eine in den Motor integrierte Steuerung zur Regelung eingesetzt.
Anforderungen an die Produktinformationen
Anforderungen:cite-ref-5[5]
Nr. 1. Die in Nr. 2 Punkte 1 bis 14 genannten Informationen zu Ventilatoren mĂŒssen wie folgt sichtbar bereitgestellt werden:
a) in den technischen Unterlagen zu Ventilatoren
b) auf frei zugÀnglichen Internetseiten der Ventilatorenhersteller
Nr. 2. Dabei ist anzugeben:
1. Gesamteffizienz (η), gerundet auf eine Dezimalstelle
2. zur Ermittlung der Energieeffizienz verwendete Messkategorie (AâD)
3. Effizienzkategorie (statischer Wirkungsgrad oder totaler Wirkungsgrad)
4. Wirkungsgrad am Energieeffizienzoptimum
5. ob die Berechnung der Ventilatoreffizienz auf der Annahme beruht, dass eine Drehzahlregelung zum Einsatz kommt; falls ja, ob diese in den Ventilator integriert ist oder ob sie mit diesem installiert werden muss
6. Herstellungsjahr
7. Name oder Warenzeichen, amtliche Registrierungsnummer und Niederlassungsort des Herstellers
8. Modellnummer des Produkts
9. Nennmotoreingangsleistung(en) (kW), Massen- bzw. Volumenstrom (-ströme) und Druck (DrĂŒcke) am Energieeffizienzoptimum
10. Umdrehungen pro Minute am Energieeffizienzoptimum
11. âspezifisches VerhĂ€ltnisâ
12. fĂŒr die Erleichterung des Zerlegens, des Recyclings oder der Entsorgung nach der endgĂŒltigen AuĂerbetriebnahme relevante Informationen
13. fĂŒr die Minimierung der Umweltauswirkungen und die GewĂ€hrleistung optimaler Lebensdauer relevante Informationen zu Einbau, Betrieb und Instandhaltung des Ventilators
14. Beschreibung weiterer bei der Ermittlung der Energieeffizienz von Ventilatoren genutzter GegenstÀnde wie Rohrleitungen, die nicht in der Messkategorie beschrieben und nicht mit dem Ventilator geliefert werden.
Die Informationen in den technischen Unterlagen sind in der Reihenfolge gemÀà Nr. 2 Punkte 1 bis 14 bereitzustellen. Dabei mĂŒssen nicht genau die in der Aufstellung gebrauchten Formulierungen wiederholt werden. Die Angaben können statt in Textform auch in Form von Grafiken, Schaubildern und Symbolen erfolgen.
Die in Nr. 2 Punkte 1, 2, 3, 4 und 5 genannten Informationen sind dauerhaft auf oder nahe dem Leistungsschild anzugeben; in Bezug auf Nummer 2 Punkt 5 ist diejenige der folgenden Formulierungen zu verwenden, die zutrifft:
âą âMit diesem Ventilator muss eine Drehzahlregelung installiert werden.â
âą âIn diesen Ventilator ist eine Drehzahlregelung integriert.â
Die Hersteller machen in der Bedienungsanleitung Angaben zu besonderen Sicherheitsvorkehrungen, die beim Zusammenbau, beim Einbau oder bei der Instandhaltung von Ventilatoren zu treffen sind. Falls gemÀà Nr. 2 Punkt 5 der Anforderungen an die Produktinformationen mit dem Ventilator eine Drehzahlregelung installiert werden muss, geben die Hersteller zur GewÀhrleistung eines optimalen Betriebs nach der Montage Einzelheiten zu den Eigenschaften der Drehzahlregelung an.
Anwendung
Die meisten Ventilatoren fördern Luft und gehören in das Fachgebiet der Lufttechnik bzw. LĂŒftung. Bei BeschrĂ€nkung auf dieses Medium: Luft ergeben sich folgende Einsatzbereiche:
âą Klimatisierung:
âą Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Raumluft wird ĂŒber Luftzirkulation gesteuert.
âą KĂŒhlung: Die AbwĂ€rme von einem Bauteil oder einer Baueinheit wird durch die vorbeiströmende Luft aufgenommen und abtransportiert.
⹠Trocknen: Die Feuchtigkeit von Stoffen wird durch das Vorbeiströmen trockener Luft entfernt.
âą Be- und EntlĂŒftung: Schlechte Luft oder eventuell belastete, giftige Gase sollen aus einem Raum entfernt, abgesaugt werden. In einigen FĂ€llen muss Atemluft garantiert sein (zum Beispiel Bergbau-TunnellĂŒftung). Absaugungen finden auch in der Prozesslufttechnik Anwendung.cite-ref-6[6]
⹠Explosionsschutz: Das Wegblasen von brennbaren Gasen (zum Beispiel Propan, das schwerer als Luft ist) verhindert gefÀhrliche Konzentrationen.
âą Luftversorgung: Technische Feuerungen haben meist GeblĂ€se, die die Verbrennungsluft zu den Brennern oder direkt in den Feuerraum fördern. Beispielsweise die Dampflokomotive von Marc Seguin war mit einem Tender ausgerĂŒstet, dessen groĂe Ventilatoren fĂŒr eine Versorgung der FeuerbĂŒchse mit der nötigen Frischluft mit Sauerstoff fĂŒr die Verbrennung der Kohle sorgten.
âą Transportwesen: Mit Luft kann man schwebefĂ€hige Stoffe wie Getreide oder Zement kostengĂŒnstig transportieren. Auch die Rohrpost funktioniert mit Luft.
⹠Musikinstrumentenbau: Mit RadialgeblÀsen werden Orgeln betrieben.
Raumlufttechnik
In raumlufttechnischen Anlagen sind Ventilatoren von entscheidender Bedeutung. Ventilatoren ermöglichen den benötigten Luftvolumenstrom durch das angeschlossene Leitungssystem zu transportieren. Dabei setzten die LĂŒftungsleitungen, welche nach der Definition in der LĂŒftungsanlagenrichtlinie aus LĂŒftungskanĂ€len, FormstĂŒcken und Einbauteilen bestehen,cite-ref-7[7] der Luftströmung einen Widerstand entgegen. Dieser muss von dem Ventilator mittels seiner Druckerhöhung, welche auch als Pressung bezeichnet wird, bewĂ€ltigt werden. Die Pressung setzt sich aus zwei Anteilen zusammen:
âą Die interne Pressung wird durch die internen GerĂ€tedruckverluste durch Bauteile wie Filter, Luftheizer, LuftkĂŒhler, SchalldĂ€mpfer, WĂ€rmerĂŒckgewinner und Ă€hnliche hervorgerufen.
⹠Die externe Pressung bedingt das an das raumlufttechnische GerÀt angeschlossenen Luftleitungssystem.
Beide Pressungsanteile ergeben zusammen die Gesamtpressung, auch als totale Pressung bezeichnet.cite-ref-8[8]
Die Energy-related Products-Richtlinie 2009/125/EG, welche mit dem Energieverbrauchsrelevante-Produkte-Gesetz in deutsches Recht ĂŒbernommen wurde, die EU-Verordnung 2011/327 fĂŒr Ventilatoren, die im Jahr 2011 in Kraft getreten ist und die EU-Verordnung 014/1253 fĂŒr RLT-Anlagen, dessen 2. Stufe ab 1. Januar 2018 zu beachten ist, bedingen, dass fĂŒr die meisten AnwendungsfĂ€lle von RLT-Anlagen bzw. an die in diesen verbauten, elektrisch betriebenen Ventilatoren hohe Anforderungen hinsichtlich der Energieeffizienz gestellt werden. Dies betrifft vor allem Ventilatoren, in denen Motoren mit einer elektrischen Eingangsleistung zwischen 125 W und 500 kW verbaut sind.cite-ref-9[9]cite-ref-10[10]
In der Raumlufttechnik sollte die Ventilatorauswahl immer ĂŒber ein Ventilatordiagramm oder spezielle Herstellersoftware mit der entsprechenden Ventilatorkennlinie des zu nutzenden GerĂ€ts erfolgen. Auf der Ventilatorkennlinie sind die möglichen Betriebspunkte des Ventilators bei einer festgelegten Drehzahl aufgetragen. Ăber die GerĂ€te- bzw. Anlagenkennlinie werden demgegenĂŒber, die fĂŒr die geplante raumlufttechnische Anlage jeweiligen Volumenströme mit den dazugehörigen Anlagendruckverlusten definiert. Diese Kennlinie wird im Rahmen der Planung durch eine Druckverlustberechnung erarbeitet. Ăber den Schnittpunkt der beiden Kennlinien lĂ€sst sich der tatsĂ€chliche Betriebspunkt, auch Arbeitspunkt genannt, des Ventilators ermitteln. Dieser Arbeitspunkt sollte möglichst so gewĂ€hlt werden, dass es nah am Bereich des höchsten Wirkungsgrads des Ventilators liegt und zudem im Bereich einer geringen Schallemission verortet ist. Durch einen optimal gewĂ€hlten Arbeitspunkt können die Kosten fĂŒr den einzusetzenden SchalldĂ€mpfer zur Reduzierung der VentilatorgerĂ€usche optimiert werden.cite-ref-11[11]
LĂŒfter in Computern
Die AbwĂ€rme des Computer-Netzteils wird auĂer bei lĂŒfterlosen GerĂ€ten per Ventilator nach auĂen befördert und bewirkt dadurch gleichzeitig einen permanenten Luftstrom im PC-GehĂ€use, da er von dort ansaugt. Das fĂŒhrt zu GerĂ€uschen und verursacht Staubablagerungen im GerĂ€t.
Mit steigender Prozessorleistung wurde dessen âaktive KĂŒhlungâ (zunĂ€chst nur fĂŒr die CPU; ab i486) erforderlich, das heiĂt, der Hauptprozessor trĂ€gt einen KĂŒhlkörper mit eigenem Ventilator. SpĂ€ter wurde diese MaĂnahme auch auf die Grafikprozessoren von Grafikkarten ausgeweitet. Insbesondere bei engen und flachen GehĂ€usen, z. B. bei Servern (âPizzakartonâ oder auch âPizzarackâ), wurden mehrere LĂŒfter erforderlich, um weitere Bauteile zu kĂŒhlen.
Zum Betrieb benötigen diese LĂŒfter typischerweise 12 V. Bei niedrigerer Spannung sinken Drehzahl und KĂŒhlleistung. Beim Unterschreiten eines bestimmten Spannungswertes bleibt der Rotor stehen. Weitere Leitungen liefern gegebenenfalls ein sogenanntes Tachosignal zur RĂŒckmeldung der Drehzahl und damit der FunktionsfĂ€higkeit oder es kann damit beispielsweise durch Pulsweitenmodulation die Drehzahl gesteuert werden.
Siehe auch
:
GehĂ€uselĂŒfter
und
ProzessorkĂŒhler
Bilder
Geschichte der Ventilator-Herstellung im 19. und 20. Jahrhundert in Deutschland
1851 grĂŒndete der Ingenieur Christian Schiele, ein Sohn des Johann Georg Schiele, der 1828 in der Mainzer LandstraĂe die erste Frankfurter Gasanstalt gebaut hatte, in der Neuen Mainzer StraĂe 12 in Frankfurt am Main die erste Ventilatorenfabrik Deutschlands.
Die Industrie fĂŒr Kleinventilatoren in Deutschland konzentriert sich in Hohenlohe und bildet einen so genannten Cluster. Dieser Cluster entstand aus einer einzigen Firma (Ziehl-Abegg), ist aber inzwischen so ausgeprĂ€gt (unter anderen entstand 1963 der Hersteller ebm-papst, MitbegrĂŒnder war Heinz Ziehl), dass er in der ersten Themenausgabe âClusterâ des Magazins der Unternehmensberatungsfirma McKinsey (McK Wissen) ausfĂŒhrlich als Musterbeispiel fĂŒr das Cluster-PhĂ€nomen dargestellt wird.
Ein weiteres Ventilatorenzentrum entstand in Bad Hersfeld. Hier grĂŒndete Benno Schilde 1874 die spĂ€tere Benno Schilde GmbH. 1884 baute Benno Schilde den ersten aus Stahlblech geschweiĂten Radialventilator. Das gesamte Ventilatorenprogramm wird heute von der TLT-Turbo GmbH in ZweibrĂŒcken weitergefĂŒhrt.
Bereits 1879 wurden in der Karl-August-HĂŒtte in Euskirchen Radialventilatoren gebaut, anfangs noch aus Gusseisen. SpĂ€ter spezialisierte sich die Karl-August-HĂŒtte auf Sonderwerkstoffe. Hitze- und verschleiĂfeste Werkstoffe und Ventilatoren aus Edelstahl kamen ins Programm. In jĂŒngerer Zeit fertigt die BVA Kockelmann GmbH in Euskirchen diese Spezialprodukte und entwickelt sie weiter.
1923 wurde die Elektro-Motoren-Handelsgesellschaft von Karl W. MĂŒller in Esslingen am Neckar gegrĂŒndet. Daraus entstand die Elektror airsystems GmbH, die heute Industrieventilatoren und Seitenkanalverdichter herstellt. Die dazugehörigen Motoren werden im eigenen Werk hergestellt.
Trivia
In SĂŒdkorea ist der Ventilatortod ein weit verbreiteter Aberglaube, dem zufolge man aufgrund von Ventilatoren, die lĂ€ngere Zeit laufen, erstickt, vergiftet wird oder verklammt.cite-ref-12[12]
Literatur
âą Untersuchungen an KĂŒhlgeblĂ€sen axialer Bauart. In: Kraftfahrzeugtechnik. 9/1959, S. 361â366.
âą Richtlinie 2009/125/EG Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte. In: Amtsblatt der EuropĂ€ischen Union. L, Band 285, S. 10â35.
⹠Verordnung (EU) Nr. 327/2011 Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Ventilatoren. In: Amtsblatt der EuropÀischen Union.
âą Energieeffiziente Ventilatoren. Effizienzklassen fĂŒr Ventilatoren. In: vdi.de, (PDF; 5,6 MB)
âą âErPâ steht fĂŒr âEnergy related Productsâ. (Memento vom 18. Dezember 2015 im Internet Archive) In: nicotra-gebhardt.com, (PDF; 3,8 MB)
Weblinks
Wiktionary: Ventilator
â BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Ăbersetzungen
Wiktionary: LĂŒfter
â BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Ăbersetzungen
Commons
: elektrische LĂŒfter und Ventilatoren
â Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Einzelnachweise
cite-note-11. â Verordnung (EU) Nr. 327/2011 (Ventilatorenverordnung), abgerufen am 3. Januar 2014, Anhang IV. In: Amtsblatt der EuropĂ€ischen Union.
cite-note-22. â Neue Entwicklungen und Anforderungen an Ventilatoren in LĂŒftungs- und Klimasystemen. (Memento vom 14. Januar 2015 im Internet Archive) In: rlt-geraete.de, abgerufen am 14. Januar 2015 (PDF; 2,9 MB).
cite-note-33. â Anforderungen der ErP-(Ăkodesign)-Richtlinie an Ventilatoren. In: cci-dialog.de, abgerufen am 3. Januar 2014.
cite-note-44. â Untersuchungen zum Energieeinsparpotential von Radialventilatoren in LĂŒftungs- und KlimagerĂ€ten (Memento vom 2. Januar 2015 im Internet Archive)(PDF; 5,5 MB) opus.ba-glauchau.de, abgerufen am 9. Januar 2015.
cite-note-55. â Anforderungen an die Produktinformationen zu Ventilatoren â Typenschild und DatenblĂ€tter. (Memento vom 1. Januar 2015 im Internet Archive) In: erp-richtlinie.at, abgerufen am 4. Januar 2015.
cite-note-66. â Radialventilatoren | ĂŒber 1.700 Varianten | Industrie. Abgerufen am 4. August 2024.
cite-note-77. â Muster-Richtlinie ĂŒber brandschutztechnische Anforderungen an LĂŒftungsanlagen (Muster-LĂŒftungsanlagen-Richtlinie - M-LĂŒAR). DIBT, 11. Dezember 2015, S. 3, abgerufen am 31. Dezember 2020.
cite-note-88. â Nicolas Fritzsche: Taschenbuch fĂŒr LĂŒftungsmonteure und -meister. 8., ĂŒberarbeitete und erweiterte Auflage. VDE Verlag, 2020, ISBN 978-3-8007-5072-6, S. 117.
cite-note-99. â Anforderungen der ERP-Richtlinie an RLT-Anlagen. Hoval Aktiengesellschaft, abgerufen am 3. Januar 2021.
cite-note-1010. â RLT-GerĂ€te gemÀà der ErP-Richtlinie. In: robatherm.com. Abgerufen am 3. Januar 2021.
cite-note-1111. â Nicolas Fritzsche: Taschenbuch fĂŒr LĂŒftungsmonteure und -meister. 8., ĂŒberarbeitete und erweiterte Auflage. VDE Verlag, 2020, ISBN 978-3-8007-5072-6, S. 135.
cite-note-1212. â Beware of Summer Hazards! Korea Consumer Protection Board (KCPB), 18. Juli 2006, archiviert vom Original (nicht mehr online verfĂŒgbar) am 8. Januar 2009; abgerufen am 1. September 2007.