De voordelen van voorwaarts gebogen plugventilatoren in HVAC.

Waarom voorwaarts gebogen plugventilatoren passen bij HVAC-layouts

Een voorwaarts gebogen plugventilator gebruikt een centrifugaalwiel met veel ondiepe bladen die in de draairichting gebogen zijn. Deze vorm verplaatst een groot luchtvolume bij een relatief lage statische druk. In HVAC-systemen komt dit overeen met vele werkelijke bedrijfsomstandigheden. Luchtbehandelingsunits, retourluchtkanalen en afzuigsystemen hebben vaak een hoge luchtstroom nodig bij een bescheiden druk. Een voorwaarts gebogen plugventilator levert dat zonder een groot spiraalvormig behuizing. Het wiel zit direct in de luchtkanaal of het retourluchtkanaal. Hierdoor is geen aparte ventilatorruimte en geen lange uitlaatovergangen nodig. Het resultaat is een compacte opstelling die past in beperkte technische ruimtes en renovatieprojecten. Het nadeel is dat voorwaarts gebogen ventilatoren gevoelig zijn voor vuile lucht en scherpe inlaatbochten. Goede filtratie en een vlotte instroom zorgen voor stabiele prestaties.

Hoe luchtstroom- en drukkenkarakteristieken overeenkomen met HVAC-belastingen

HVAC-systemen hebben zelden extreme statische druk nodig. Ze hebben betrouwbare luchtstroom door filters, warmtewisselaars en kleppen nodig. Een voorwaarts gebogen plugventilator heeft een steile drukkarakteristiek, wat betekent dat kleine veranderingen in de systeemweerstand grotere veranderingen in de luchtstroom veroorzaken. Dit gedrag kan nuttig zijn voor systemen met constante luchtdebiet. Het betekent ook dat de ventilator dicht bij zijn beste rendementspunt moet worden geselecteerd. Te grote afmetingen leiden tot energieverlies en lawaai. Te kleine afmetingen leiden tot onvoldoende comfort. De onderstaande tabel vergelijkt veelgebruikte ventilatortypen voor HVAC-toepassingen. De waarden zijn representatief en kunnen per fabrikant en model variëren.

De vergelijking laat zien waarom voorwaarts gebogen plugventilatoren nog steeds veelvoorkomen in luchtbehandelingsunits. Ze verplaatsen veel lucht op een klein oppervlak. In combinatie met een EC-motor kunnen ze bovendien het toerental aanpassen aan de belasting. Deze combinatie ondersteunt efficiëntie bij gedeeltelijke belasting zonder een groot voetafdruk.

Compact ontwerp en installatievoordelen

Ruimte is kostbaar in moderne gebouwen. Een voorwaarts gekromde plugventilator kan worden gemonteerd binnen een plenum of een korte leidingsectie. Er is geen spiraal omheen te leiden. Onderhoudstoegang kan worden geboden via een paneel of deur. De installatie is eenvoudiger, omdat de ventilator onderdeel wordt van het luchtpad. Leidingovergangen zijn korter, wat drukverlies en materiaalkosten vermindert. Bij renovatieprojecten is dit nog belangrijker. Bestaande technische ruimtes hebben vaak geen ruimte voor een nieuwe ventilator en behuizing. Een plugventilator kan eenvoudig in een bestaand plenum worden geplaatst en op dezelfde leidingen worden aangesloten. Dat bespaart sloopwerkzaamheden en stilstandtijd. De beperking is dat de instroomomstandigheden van belang zijn. Een scherpe bocht vlak bij de instroom veroorzaakt werveling, lawaai en verminderde prestaties. Een korte rechte sectie vóór de ventilator waarborgt de luchtstroomkwaliteit.

Mogelijkheden voor motoren, regelsystemen en energieverbruik

Moderne voorwaarts gebogen plugventilatoren gebruiken vaak EC-motoren. Deze motoren hebben geïntegreerde elektronica voor nauwkeurige snelheidsregeling. Ze accepteren analoge of digitale signalen van een gebouwbeheersysteem. Dat maakt het eenvoudig om de luchtstroom te verlagen wanneer ruimtes onbezet zijn. Het Amerikaanse ministerie van Energie heeft opgemerkt dat ventilatorenergie een aanzienlijk aandeel kan uitmaken van het elektriciteitsverbruik van een gebouw, dus regeling bij gedeeltelijke belasting is belangrijk. Een ventilator die bij lage vraag met verminderde snelheid draait, bespaart energie. Constantedrukregeling werkt goed voor variabele-luchthoeveelheidssystemen. Constantestroomregeling is geschikt voor procesafzuig. Regelgebaseerd op temperatuur of CO2 is gebruikelijk in commerciële kantoren. De beperking is dat EC-motoren gevoelig zijn voor warmte en stroomkwaliteit. Goede koeling en overspanningsbeveiliging zijn belangrijk. Een goedkope regelaar kan de voordelen van een goede motor tenietdoen.

Een echt renovatievoorbeeld uit een commercieel gebouw

Een commercieel kantoorgebouw in oostelijk China moest zijn retourluchtsysteem moderniseren. De oorspronkelijke ontwerpoplossing gebruikte een traditionele centrifugale ventilator in een aparte ventilatorruimte. Deze ruimte nam huurdersruimte in beslag en de lange kanalen veroorzaakten drukverliezen. Het projectteam vervangde de ventilator door een voorwaarts gebogen plugventilator die rechtstreeks in het retourluchtplenum werd gemonteerd. Door deze nieuwe opstelling kon de ventilatorruimte worden omgevormd tot opslagruimte. Tijdens de inbedrijfstelling bleek het geluidsniveau hoger dan verwacht. Bij inspectie bleek dat er zich op slechts één kanaaldiameter van de ingang een haakse bocht bevond. Door een kort rechte kanaalsegment en een richtleiding toe te voegen, daalde het geluidsniveau tot een aanvaardbaar niveau. De les is dat plugventilatoren baat hebben bij zorgvuldig ontworpen inlaatcondities. De AMCA-normen voor luchtvermogen en de ASHRAE-richtlijnen voor kanaalontwerp benadrukken beide het belang van geschikte aanvoervoorwaarden. Ook een compacte ventilator heeft een ongestoorde luchtstroom nodig.

De juiste ventilator specificeren met ondersteuning van Fanova

Het selecteren van een voorwaarts gebogen plugventilator begint met de luchtstroom, de statische druk en de beschikbare ruimte. Controleer vervolgens de inlaatvoorwaarden, geluidsgrenzen en besturingsvereisten. Een ventilator die dicht bij zijn beste rendementspunt is geselecteerd, draait soepel. Een te grote ventilator verspilt energie en kan in stoten lopen. Een te kleine ventilator voldoet niet aan de vraag. Fanova, opgericht in 2003, is een fabrikant van EC-ventilatoren die zich richt op onderzoek, ontwerp, maatwerk en productie van EC-centrifugaalventilatoren, EC-axiaalventilatoren en EC-spiraalventilatoren. Fanova levert aan zuiverings- en HVAC-systemen, ventilatieapparatuur, vervoersinfrastructuur, medische infrastructuur, huishoudelijke apparaten en machines. Voor projecten die een compacte ventilator met flexibele besturing vereisen, biedt Fanova technische ondersteuning en productiediepte. De optimale HVAC-opstelling past de ventilator aan de ruimte, het luchtpad en het belastingsprofiel aan. Een voorwaarts gebogen plugventilator kan deze afstemming leveren wanneer het ontwerp rekening houdt met de inlaatvoorwaarden en de besturingsstrategie.