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DANNIS LUO · FANOVA ANWENDUNGSTECHNIK · September 2026
Ein Hersteller kommerzieller Bräunungsgeräte in Südostasien sandte uns das Zeichnungspaket für eine Lüfterbaugruppe für einen LED-Modul. Die Box misst 530 × 453 × 218 mm und wiegt im vollständig montierten Zustand 7,74 kg. Im Inneren befindet sich ein Gebläse, das fünf Drehverschlusskupplungen und einen quadratischen lamellenförmigen Anschluss versorgt, über die Luft zu den LED-Modulen der Liege geleitet wird.
Die Frage des Kunden war präzise: Welche Lüfterfamilie gewährleistet einen konstanten Luftstrom über sechs parallele Auslässe aus einer einzigen Quelle? Bei der Kühlung von LED-Modulen waren die Luftstromwerte in den Datenblättern nicht entscheidend – ausschlaggebend war der statische Druck.
Eine LED-Modul-Kühlbox ist ein Verteiler, kein offener Luftweg. Die Luft verlässt einen Gebläse und muss auf fünf Drehverriegelungskupplungen sowie einen Lamellenanschluss aufgeteilt werden. Jede Kupplung, jede Kanalstrecke und jede Lamelle erzeugt Widerstand – sowohl in Reihe als auch parallel.
Zwei Einschränkungen machten die Spezifikation strenger als eine allgemeine Lüftungsaufgabe. Die Box ist klein, daher muss das Gebläse diesen Druck mit einem kompakten Laufrad erzeugen. Zudem befindet sich die Baugruppe innerhalb einer von einer Person genutzten Anlage, weshalb der Schalldruckpegel Teil des Produkt-Erlebnisses wird.
Jede Lüfterkennlinie besitzt zwei Endpunkte: den Freiluftvolumenstrom bei null Widerstand und den maximalen statischen Druck bei vollständig verschlossenem Austritt. Eine reale Installation befindet sich zwischen diesen beiden Punkten – dort, wo sich die Lüfterkennlinie mit der Systemkennlinie schneidet.
Die branchenübliche Faustregel ist einfach: Axiallüfter arbeiten wirtschaftlich bis zu einem Systemwiderstand von etwa 100 Pa. Radialgebläse übernehmen ab 300 Pa; liegt der gesamte Systemdruck zwischen 100 und 200 Pa, fällt die Entscheidung üblicherweise zugunsten eines radialen Designs aus.
Da der Systemdruckverlust mit dem Quadrat der Volumenstromrate ansteigt, verläuft die Systemkennlinie steil. Genau das benachteiligt einen Niederdrucklüfter in einer verzweigten Box: Das axiale Gerät mag zwar einen vergleichbaren Freiluftwert aufweisen, erreicht diesen aber nur bei nahezu null Widerstand – und sinkt bereits beim Anschluss der Kupplungen und des Lamellenrosts entlang seiner Kennlinie ab.
Wenden Sie dies nun auf eine Kühlbox für ein LED-Modul mit sechs Auslässen an.
| Modell | Typ | Maximaler Luftstrom | Max. statischer Druck | Leistung | Geräuschentwicklung |
|---|---|---|---|---|---|
| FG3G200-2AGL-70 | Axial, 200 mm | 1.205 m³/h | 250 Pa | 45 W | 62 dB(A) |
| FG3G250-2AGL-90 | Axial, 250 mm | 1.740 m³/h | 226 Pa | 80 W | 61 dB(A) |
| FB3G250-2APS-90 | Rückwärtsgekrümmter Radialventilator, 250 mm | 1.590 m³/h | 762 Pa | 220 W | 77,1 dB(A) |
| FS3G180-2AGL-20 | Eingangszentrifugalventilator mit einem Einlass, 180 mm | 1.320 m³/h | 1.265 Pa | 495 W | 76 dB(A) |
Das entspricht etwa dem fünffachen statischen Druck eines axialen Lüfters mit 200 mm Durchmesser – bei kleinerem Laufrad – und mehr als dem Zwölffachen des wirtschaftlichen Druckbereichs eines axialen Lüfters von 100 Pa.
Für diese LED-Modul-Kühlbaugruppe spezifizierte FANOVA einen einzelnen FS3G180-2AGL-20 – einen EC-einseitigen radialen Flügelradgebläse mit Spiralgehäuse und einem 180-mm-Laufrad. Die radiale Austrittsöffnung des Spiralgehäuses erzeugt die Druckerhöhung; der einseitige Einlass hält die Baugruppe kompakt genug für den 530 × 453 × 218 mm großen Gehäuseblock.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Modell | FS3G180-2AGL-20 |
| Typ | EC-einseitiger radialer Flügelradgebläse mit Spiralgehäuse |
| Nennspannung | 230 V Wechselspannung, einphasig, 50/60 Hz (Bereich 184–270 V Wechselspannung) |
| Stromaufnahme | 2,2 A ±10 % |
| Geschwindigkeit | 2.460 U/min ±5 % |
| Stromverbrauch | 495 W ±10 % |
| Max. Luftdurchsatz | 776,8 CFM / 1.320 m³/h |
| Max. statischer Druck | 5,06 in.wg / 1.265 Pa |
| Schalldruckpegel | 76 dB(A) ±5 |
| Isolationsklasse | Klasse B |
| Schutzgrad | IP54 |
| Steuerungseingang | 0–10 VDC oder PWM |
| Signal-Ausgabe | FG-Drehzahlmesser, 3 Impulse pro Umdrehung |
| Serielle Schnittstelle | RS485 MODBUS (RSA / RSB) |
| Rad | 180 mm Durchmesser, 38 Schaufeln, kaltgewalzte Stahlplatte |
| Rotor Durchmesser | 102 mm |
| Elektronikgehäuse | Druckguss-Aluminium |
| MOTOR | EC-Außenläufer, Kugellager, Dauerbetrieb (S1) |
| Betriebstemperatur | -25 bis +60 °C Umgebungstemperatur |
| Lebenserwartung | 50.000 Stunden (L10) bei 40 °C |
| Gewicht | 6,5 KG |
| Genehmigungen | CE, RoHS, ISO 9001, ErP 2015 |
Ein Sonnenbankgerät ist kein Dach-Lüftungsgerät. Der Gebläsemotor befindet sich im selben Gehäuse wie der Nutzer. Der Schalldruckpegel hört auf, eine Hintergrundspezifikation zu sein, und wird Teil des Produkterlebnisses.
76 dB(A) ist der Preis für 1.265 Pa. Falls Ihre Anzahl an Auslässen oder die Länge der Kanäle einen niedrigeren Druck zulassen, erledigt die FS3G180-2AGL-90 dieselbe Aufgabe mit 70 dB(A) und 200 W statt 495 W. Wir haben die höherdruckfähige Variante spezifiziert, weil das Sechs-Auslass-Layout dies erforderte und weil die Drehzahlregelung bei normalem Betrieb den größten Teil der Leistungs-Differenz wieder ausgleicht.
Hier unterscheidet sich ein EC-Gebläsemotor von einer festdrehzahlig betriebenen Wechselstrom-Alternative. Der 0–10-VDC- oder PWM-Eingang ermöglicht es der Steuerung, die Drehzahl kontinuierlich einzustellen. Ein Thermistor am LED-Modul misst die Sperrschichttemperatur, sodass die Lüfterdrehzahl nur dann ansteigt, wenn die Module heiß sind, und die Sonnenbank während Leerlaufphasen mit reduzierter Drehzahl läuft.
Das Halten einer Leistung von 495 W bei voller Drehzahl für 3.650 Stunden pro Jahr verbraucht 1.807 kWh. Da die Lüfterleistung annähernd mit der dritten Potenz der Drehzahl abfällt, reduziert der Betrieb mit Teildrehzahl während des größten Teils dieser Zeit den Wert erheblich.
Dasselbe 180-mm-Laufrad ist auch für andere Betriebspunkte verfügbar – falls Sie eine Kühlreihe für LED-Module und nicht nur ein Einzelmodell entwickeln:
Drei Fragen entscheiden, ob Sie einen Radialgebläse benötigen oder bei einem Axiallüfter bleiben können.
Zunächst zählen Sie die Auslässe und summieren die Kanallänge. Alles, was verzweigt ist, alles, was einige Meter überschreitet, und alles mit einem Lamellen- oder Filterelement, erfordert einen Lüfter mit hohem statischem Druck.
Zweitens: Orientieren Sie sich am Systemkurvenverlauf – nicht an der Freiluft-Leistungsangabe. Schätzen Sie den Widerstand jedes Elements ab, fügen Sie zehn bis zwanzig Prozent Reserve hinzu und ermitteln Sie dann den Schnittpunkt zwischen Ihrer Gebläsekennlinie und diesem Wert – dieser Schritt bestimmt die meisten Kühlvorgaben für LED-Module.
Drittens: Entscheiden Sie, ob die Last schwankt. Falls ja, amortisiert sich ein EC-Gebläse mit 0–10-VDC-Steuereingang durch die geringeren Betriebskosten; das FG-Signal ermöglicht zudem eine Stördetektion.
Das spezifizierte Modell FS3G180-2AGL-20 deckt diese LED-Modulkühlkonfiguration mit nur einem Laufrad ab: 1.320 m³/h bei 1.265 Pa, erzeugt von einem 180-mm-Laufrad in einem Gehäuse mit den Abmessungen 530 × 453 × 218 mm. Die Drehzahlsteuerung ermöglicht es dem Hersteller, den Luftstrom an die Sperrschichttemperatur der LED anzupassen, statt das Gebläse stets mit Vollast zu betreiben; der FG-Tachometerausgang unterstützt zudem die Stördetektion auf Produktsystemebene.
