Snížení spotřeby energie a tišší chod – nový ventilátor ZAbluefin nejen pro vzduchotechnické jednotky
Výrobce ventilátorů Ziehl-Abegg znovu uplatňuje znalosti získané od přírody k současnému vývoji nových ventilátorů. Myšlenka na tuto nejnovější generaci radiálních ventilátorů pochází od keporkaků. Tato technologie umožňuje úsporu energie až o 15procent oproti současnému řešení. Inženýři z Ziehl-Abegg tak opět jasně zdůraznili vliv bioniky při vývoji nových ventilátorů.
Hlavním benefitem nového volně oběžného kola ZAbluefin je zejména 3D tvarování lopatek. Oproti současně používanému volně oběžnému kolu C-steel, dosahuje toto nové kolo s těmito 3D tvarovanými lopatkami statické účinnosti až 79% a díky této účinnosti je toto kolo nejúčinnějším sériově dodávaným kolem pro AHU jednotky.
3D tvarování lopatek:
Náběžná hrana lopatek - je tvořena zvlněním, které stabilizuje proudění na této části lopatky. Právě toto bylo inspirováno mořskou velrybou – keporkakem. Tato velryba i přes svou vysokou hmotnost cca 30tun je schopna se výborně pohybovat a to i velmi rychle a obratně. Hravě zvládá i dlouhé putování několik tisíc kilometrů s malým vynaložením energie. Jejeí specialitou jsou „hrbolky“ o velikosti golfového míčku, které má tento kytovec na svých ploutvích. Při natáčení ploutví do různých úhlů pomáhají tyto hrbolky optimalizovat obtékání ploutví tak, aby docházelo k co nejmenším turbulencím.
Výsledným vlivem tohoto zvlnění je širší oblast využitelných průtoků při vyšší účinnosti.
Obr. 1 ZAbluefin – porovnání účinností nového ZAbluefin (modrá křivka) s oběžným kolem C-steel (fialová křivka)
Odtoková hrana lopatek – tato hrana má dvě speciality. První je tvar odtokové hrany ve tvaru „V“. Tento tvar snižuje možnost odtrhávání proudů zejména při nepříznivých podmínkách proudění. Myšlenka opět vychází z bioniky velryb, respektive z tvaru ocasní ploutve. Celkově evoluce optimalizovala proudění kolem velryby takovým způsobem, že je velmi dobrý plavec navzdory své velikosti těla. Bez tohoto evolučního vývoje by jejich dlouhé cesty po oceánech světa bez přijímání potravy nebyly možné.
Druhou specifikací je „zoubkovaná“ odtoková hrana ventilátoru ZAbluefin. Na kole ZAbluefin byla aplikována nejen bionika velryb, ale také bionické prvky sovy. Sova, jako nejtišší dravý pták byla v Ziehl-Abegg předlohou již několika designů, zejména u axiálních ventilátorů. „Zoubky“ na odtokové hraně lopatky nového radiálního ventilátoru jsou nižší, ale plní stejnou funkci, optimalizují proudění na odtoku lopatky. Tímto přispívají ke snížení hlučnosti.
Obr. 2 ZAbluefin – detail náběžné hrany (nahoře), detail odtokové hrany (dole)
Obr. 3 ZAbluefin – detail povrchu lopatek (nahoře), detail kroucení lopatek (dole)
Obr. 4 ZAbluefin – výstup proudění z oběžného kola
Vlnitý povrch lopatek – nejen bionický tvar odtokové hrany lopatky je za úspěchem nízké hlučnosti, ale i vlnitý tvar každé lopatky přispívá ke snížení hlučnosti.
Kroucený tvar lopatek – k dosažení co nejvyšší účinnosti a co nejnižší hlučnosti je nutné lopatku natvarovat tak, aby při obtékání docházelo k nejmenším turbulencím. Můžeme tohoto dosáhnout například profilováním lopatky, jako Ziehl-Abegg použil u volně oběžného kola řady Cpro – odlitek z kompozitního materiálu. Oběžná kola ZAbluefin jsou vyrobena z plechu o stejné tloušťce, tzn. že není možné toto profilování. Abychom však dosáhli 3D efektu profilování lopatek, je nutné lopatku dokonale natvarovat a právě díky jejímu kroucenému tvaru tohoto dosáhneme. Díky tomuto 3D tvarování dostáváme podstatně vyšší účinnost volně oběžného kola.
ZAbluefin – oběžné kolo nové generace
Lopatky jsou podstatnou částí konstrukčních výhod radiálního kola ZAbluefin, ale najdeme zde i další vylepšení:
„Rotující“ difuzor – Ziehl-Abegg přestavil rotující difuzor u volně oběžných kol řady C-steel před více jak deseti roky a nyní přichází s jeho dalším vylepšením. Díky novému tvaru – postupnému rozšiřování průřezu s větším průměrem a speciálním tvarem lopatek oběžného kola dochází k efektu, kdy vzduch odtéká v celém průřezu podobnou rychlostí, což má za následek menší turbulence a tím i vyšší účinnost. (obr.4)
Dalším pozitivním efektem je směr výstupu proudu vzduch z oběžného kola. Vlivem mírně diagonálního směru proudění vzduchu dochází ke snížení vlivu rozměrů ventilátorové komory na proudění vzduchu. Z uvedeného obr. 5 je vidět, že ventilátorová komora významně ovlivňuje proudění vzduchu za oběžným kolem. U standardního radiálního kola dochází k výrazným turbulencím (znázorněno červeně) – vyšší turbulence se rovnají nižší účinnosti.
Obr. 5 ZAbluefin – výstup proudění z oběžného kola. ZAbluefin (vlevo), C-steel (vpravo)
V současnosti se na trh dodávají volně oběžná kol ZAbluefin od průměr 710 mm do 1120 mm. Tyto oběžné kola jsou osazeny na asynchronních motorech v účinnostní třídě IE3 nebo na vysoko účinných motorech řady PMblue v účinnostní třídě IE4. Právě díky kombinaci tohoto oběžného kola a motoru s vysokou účinnostní dosahují ventilátory tohoto typu té nejvyšší možné účinnosti a velmi nízké hlučnosti. V dnešní době se jedná o to nejoptimálnější řešení ventilátorů zejména pro vzduchotechnické jednotky. Zároveň v současnosti probíhá vývoj i menších průměrů, kterých bychom se měli dočkat v 2018.
Ecodesign
Obr. 6 ZAbluefin – ventilátor s PMblue motorem IE4
Díky vysoké účinnosti splňují tyto ventilátory ZAbluefin ecodesign dle 327/2011 pro rok 2020, ale i významným způsobem napomáhají výrobcům vzduchotechnických jednotek k dosažení ecodesignu větracích jednotek podle 1253/2014 pro rok 2018.
Retrofit
V současné době je vysoký počet vzduchotechnických jednotek provozován bez ohledu na požadavky ecodesignu, a to z prostého důvodu, jednotky byly uvedeny do provozu před rokem 2016. V poslední době Ziehl-Abegg dostává stále více poptávek na ventilátory pro přestavbu vzduchotechnických jednotek, které byly uvedeny do provozu před zavedením ecodesignu. Tyto požadavky na výměnu ventilátorů jsou hlavně z důvodu úspory provozních nákladů na elektrickou energii. Pro realizaci výměny ventilátorů máme technická řešení, která umožňují poměrně jednoduchou záměnu ventilátorů za energeticky méně náročné ventilátory. Takovou výměnou ventilátorů provozovatel získá nemalé úspory provozních nákladů. V případě zájmu o „retrofit“ ventilátorů u provozovaných klimatizačních nebo chladírenských zařízení zašlete poptávku na sales@ziehl-abegg.cz. Pracovníci Ziehl-Abegg Brno provedou nezávazný výpočet úspor elektrické energie a návratnosti investice do nových ventilátorů. Může být jen mile překvapeni jak vysokou částku provozních nákladů můžete ušetřit!
Výrobce širokého sortimentu axiálních, radiálních, diagonálních, tangenciálních ventilátorů, výtahových pohonů. Portfolio pokrývá požadavky OEM partnerů, výrobců vzduchotechnických, chladírenských zařízení, filtračních zařízení a technologických celků. ...