Leiser Ventilator mit drei Flügeln
Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen, bei denen aufgrund ihrer Auslegung hoher Gegendruck eher die Ausnahme ist, bietet sich der dreiflügelige „AxiTone“ an, der zunächst in der Baugröße 450 mm und dann später in den Baugrößen 500 und 630 mm zur Verfügung stehen wird (Abb. 4). Seine Kennlinie verläuft flacher, er liefert große Luftmengen und wie der Name schon vermuten lässt: er arbeitet besonders leise (Abb. 5). Zu beidem trägt die nach strömungstechnischen Kriterien optimierte Schaufelgeometrie bei. Die große Fläche und die steile Stellung sorgen für hohen Volumenstrom, die Sichelung reduziert Verwirbelungen und damit die Geräuschentwicklung.
Neu sind auch „Serrations“ an der Schaufelvorderkante, die sich ebenfalls positiv auf das Geräuschverhalten auswirken, indem sie tonale Anteile im Geräusch minimieren. Verflüssiger in Wohngebieten, bei denen besonders auf minimale Geräuschemissionen zu achten ist, profitieren deshalb auch von diesem leisen Axialventilator. Der „AxiTone“ wird als einbaufertige Motor-Laufrad-Kombination in beiden Förderrichtungen, also saugend oder drückend, und optional mit Schutzgitter und Tragring angeboten. Er eignet sich ebenso für Applikationen mit brennbaren Kältemitteln.
Inverter-Elektronik für effiziente und geräuscharme Verdichterantriebe
Mittlerweile konzentriert sich ebm-papst nicht nur darauf, effiziente und leise Ventilatoren anzubieten. Aufgrund der langjährigen Erfahrung mit EC-Motoren, deren Kommutierungselektronik und Wärmepumpenanwendungen wurde jetzt eine Inverter-Elektronik entwickelt, die sich unter anderem für drehzahlgeregelte permanentmagneterregte Synchronmaschinen (PSM) eignet, wie sie typischerweise in Verdichtern eingesetzt sind (Abb. 6).
Die neue Elektronik, deren Muster ab Q3/2023 erhältlich sein werden und die es mit Ausgangsleistungen bis 3,5 kW, 7,5 kW und 12 kW geben wird, bietet hier gleich mehrere Vorteile. So reduziert das über Jahrzehnte hinweg optimierte ebm-papst-Kommutierungsverfahren die Geräuschentwicklung beachtlich; gleichzeitig erhöht sich die Effizienz. Dadurch ließ sich beispielsweise bei einer Wärmepumpe mit einem 7,5-kW-Verdichterantrieb der COP um 3,5 Prozent steigern.
Für den Anwender bedeutet dies bei einem angenommenen Strompreis von 35 Cent pro Kilowattstunde eine jährliche Einsparung von um die 70 Euro. Außerdem „erkennen“ die Ansteuerungen je nach Variante, ob sie ein- oder dreiphasig betrieben werden und schalten automatisch um, je nachdem welche Spannungsform in der Wärmepumpe zur Verfügung steht. Ebenfalls flexibel zeigt sich die Elektronik im Hinblick auf ihre Kühlung. Wasser- und Luftkühlung sind durch den modularen Aufbau genauso möglich wie eine Cold-Plate-Anbindung.
Die in die Inverter-Elektronik integrierte aktive dreiphasige PFC-Stufe (Leistungsfaktor-Korrektur-Filter) sorgt für gute EMV-Eigenschaften. Zusätzliche Maßnahmen zum Einhalten der Normen bezüglich Stromoberwellen sind nicht erforderlich. Bedenkt man, dass entsprechende konventionelle Drosselpakete, je nach Größe der Wärmepumpe, durchaus um die 20 kg wiegen können, ist die Gewichtseinsparung und der reduzierte Verdrahtungsaufwand durch die Aktiv-PFC beachtlich.
Das geringere Gewicht der Wärmepumpe vereinfacht ihr komplettes Handling, angefangen von der Fertigung über den Transport bis hin zur Aufstellung. Als kompetenter Partner für Wärmepumpenhersteller plant ebm-papst schon die nächsten Schritte zum Systemanbieter. So sollen zukünftig weitere Komponenten in die Inverter-Elektronik integriert werden, zum Beispiel die Kommutierung für den Ventilatorantrieb und die Ansteuerung eines Heizstabs.
[Marcel Rössler, Patrick Stern]
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