Die Ventilatorgesetze

5 Minuten Lesezeit - Veröffentlicht auf Dezember 10, 2019

Der Betrieb von Ventilatoren unterliegt mehreren mechanischen Gesetzen. Was passiert, wenn sich die Drehzahl durch die Regelung mit einem Frequenzregler ändert?

  • Bei einer Änderung der Drehzahl ändert sich die Luftmenge proportional.
  • Der Druck (∆ PStat), den der Ventilator entsprechend dem Luftvolumen bewältigen kann, steigt oder fällt quadratisch zur Drehzahl.
  • Der Stromverbrauch sinkt auf ein Drittel, wenn die Drehzahl geändert wird.

Ein Beispiel
Angenommen: UpM = 1 400 UpM, Volumen = 10 000 m³/h mit ∆ Pstat = 80 Pa und Stromverbrauch Pin = 500 Watt.

Die Drehzahl sinkt um 50 %, also auf 700 UpM. Das bedeutet für das Volumen = 5 000 m³/h mit ∆ Pstat = 20 Pa und Stromverbrauch Pin = 62,5 Watt. Jetzt können die neuen Werte für jeden Punkt der Ventilatorkurve erfasst werden, wodurch eine gültige Kurve für die neue Geschwindigkeit erstellt wird.

Was bringen uns diese Erkenntnisse?
Wenn Sie nicht den maximal empfohlenen Druck eines Ventilators nutzen, sondern den gewünschten Druck im System einstellen, können Sie eine beträchtliche Menge an Energie sparen.

Der Nachteil ist, dass dadurch auch die Leistung sinkt und somit mehr Ventilatoren benötigt werden. Im Beispiel am Anfang dieses Artikels haben wir gesehen, dass wir bei 20 Pa nur 1/8 der Energie bei der Hälfte der Luftmenge verbrauchen. Um erneut 100 % Luft zu erreichen, benötigen wir zwei Ventilatoren, die mit 50 % Leistung laufen und zusammen 25 % der zuvor aufgenommenen Energie verbrauchen.

Was passiert, wenn sich das Gewicht der zu transportierenden Luft ändert?
Das Gewicht der Luft (ρ) kann sich ebenfalls ändern, beispielsweise in wärmeren oder kälteren Gebieten oder an Orten mit unterschiedlicher geografischer Höhe. Wenn sich ρ ändert (größer oder kleiner als das Standardgewicht ρ = 1,2 kg/m³), ändert sich der Stromverbrauch proportional zum neuen ρ. Das gilt auch für den Druck (∆ PStat). Dieser ändert sich proportional zum neuen ρ, bei gleichbleibendem Volumen.

Angenommen: ρ = 1,2 kg/m³

Luftvolumen = 10 000 m³/h mit ∆ Pstat = 80 Pa und Pin = 500 Watt

Wir befinden uns jetzt aber in einer anderen Höhe oder haben eine andere Temperatur, sodass ρ = 0,6 kg/m³.

Die Luftmenge bleibt 10 000 m³/h bei ∆ Pstat = 40 Pa und Pin = 250 Watt.

Die Widerstandslinie behält ihre Eigenschaften, auch wenn sich ρ ändert. Der Druck ändert sich ebenfalls proportional zum neuen ρ bei konstanter Luftmenge.

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Veröffentlicht auf Dezember 10, 2019

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