LED-modulekoeling: Waarom een box met meerdere uitlaten een centrifugaalventilator nodig heeft

DANNIS LUO · FANOVA APPLICATION ENGINEERING · september 2026

Een commerciële zonnebankfabrikant in Zuidoost-Azië stuurde ons het tekeningspakket voor een ventilatorassemblage voor een LED-module. De behuizing meet 530 × 453 × 218 mm en weegt volledig gemonteerd 7,74 kg. Binnenin bevindt zich één ventilator. Deze voedt vijf draaiklikkoppelingen en één vierkante, lamellenvormige opening, die lucht naar de LED-modules van de ligbedden leiden.

De vraag van de klant was gericht: welke ventilatorfamilie kan debiet handhaven via zes parallelle uitlaten vanuit één bron? Voor LED-modulekoeling waren de debietwaarden op de technische gegevensbladen niet doorslaggevend. Het statische drukverlies wel.

De uitdaging: zes uitlaten, één luchtbron

Een LED-modulekoelbox is een verdeelstuk, geen open luchtpad. De lucht verlaat één ventilator en moet worden verdeeld over vijf draaiklikkoppelingen plus een lamellenopening. Elke koppeling, elke leiding en elk lamelblad voegt weerstand toe, zowel in serie als parallel.

Twee beperkingen maakten de specificatie strenger dan een algemene ventilatietaak. De box is klein, dus de ventilator moet die druk leveren met een compacte wielenunit. En de assemblage zit binnen apparatuur die door een persoon wordt gebruikt, dus het geluidsdrukniveau wordt onderdeel van de productervaring.

Waarom vrij-luchtdebietwaarderingen misleiden

Elke ventilatorcurve heeft twee eindpunten: de luchtstroom bij vrij aanwervelen (geen weerstand) en de maximale statische druk bij volledig geblokkeerde uitlaat. Een werkelijke installatie bevindt zich ergens daartussen, op het snijpunt van de ventilatorcurve en de systeemcurve.

De branchevuistregel is eenvoudig. Axiale ventilatoren werken economisch tot ongeveer 100 Pa systeemweerstand. Centrifugale blazers nemen het over boven 300 Pa, en wanneer de totale systeemdruk tussen 100 en 200 Pa ligt, wordt de keuze meestal in het voordeel van een centrifugale constructie gemaakt.

Omdat de systeemdrukval stijgt met het kwadraat van de debietstroom, wordt de systeemcurve snel steiler. Dit is wat een lagedrukventilator in een vertakte kast straft: de axiale eenheid kan wellicht een vergelijkbaar vrij-aanwervelend debiet aangeven, maar bereikt dat alleen bij bijna geen weerstand, en daalt snel langs haar curve zodra de koppelingen en de lamellenrooster zijn aangesloten.

Pas dit nu toe op een koelkast voor LED-modules met zes uitlaten.

Dat is ongeveer vijf keer de statische druk van een axiale ventilator met een diameter van 200 mm, maar dan met een kleiner wiel – en meer dan twaalf keer de 100 Pa die het economische bereik van een axiale ventilator markeert.

Gekozen oplossing: FS3G180-2AGL-20

Voor deze LED-module koelopstelling specificeerde FANOVA één FS3G180-2AGL-20 – een EC-centrifugale blower met één inlaat, een spiraalvormige behuizing en een 180 mm wiel. De radiale afvoer van de spiraalvormige behuizing zorgt voor de drukhoogte; de enkele inlaat houdt de opstelling compact genoeg voor de doos van 530 × 453 × 218 mm.

Waarom de FS3G180 geschikt is voor koeling van LED-verlichting met meerdere uitgangen

• Drukhoogte die het vertakken overleeft. Met een statische druk van maximaal 1.265 Pa behoudt de ventilator een bruikbare luchtstroom nadat vijf draaiklikkoppelingen en een lamellenopening hun aandeel hebben opgenomen – de toestand waarbij een lagedrukaxiale ventilator stagneert.
• Compacte waaier. Een 180 mm wiel in een spiraalvormige behuizing genereert die drukhoogte binnen een behuizing die slechts 530 mm lang is.
• EC-snelheidsregeling. Een 0–10 VDC- of PWM-ingang laat de regelaar de ventilator alleen zo snel draaien als vereist door de LED-junctietemperatuur, in plaats van continu volledige snelheid te handhaven.
• IP54 en klasse B. Gecertificeerd voor gebruik in binnenruimten met elektronica die beschermd is tegen stof en spatwater.
• Ingebouwde foutdetectie. De FG-tachometer met 3 pulsen per omwenteling informeert de regelaar of de waaier daadwerkelijk draait, niet alleen of er stroom wordt toegevoerd. RS485 MODBUS maakt het mogelijk om datzelfde signaal ook naar een toezichtsysteem te sturen.
• Lange service-interval. EC-motor met externe rotor en zonder borstels, ontworpen voor een L10-levensduur van 50.000 uur bij 40 °C — ongeveer veertien jaar bij tien uur per dag.

Geluid is belangrijker wanneer het product in aanraking komt met een persoon.

Een zonnebank is geen luchtbehandelingsunit voor op het dak. De ventilator bevindt zich in dezelfde behuizing als de gebruiker. Het geluidsdrukniveau is dan niet langer een achtergrondspecificatie, maar onderdeel van de productervaring.

76 dB(A) is de prijs voor 1.265 Pa. Als uw aantal afvoeraansluitingen of de lengte van de kanalen toelaat om met een lagere druk te werken, verricht de FS3G180-2AGL-90 dezelfde taak met 70 dB(A) en 200 W in plaats van 495 W. Wij hebben de hogedrukversie gespecificeerd omdat de lay-out met zes afvoeraansluitingen dit vereiste, en omdat regeling van het toerental in normaal bedrijf het grootste deel van het verschil compenseert.

Draai hem op de snelheid die u daadwerkelijk nodig hebt.

Dit is waar een EC-ventilator zich onderscheidt van een vast-toerental AC-alternatief. De 0-10 VDC- of PWM-ingang laat de regelaar de snelheid continu instellen. Een thermistor op de LED-module leest de junctietemperatuur, zodat de ventilatorsnelheid alleen stijgt wanneer de modules heet zijn en het bed tijdens stand-byperioden op gedeeltelijke snelheid draait.

Het constant houden van 495 W bij volle snelheid gedurende 3.650 uur per jaar verbruikt 1.807 kWh. Aangezien het ventilatorvermogen ongeveer met de derde macht van de snelheid daalt, wordt dit verbruik aanzienlijk verminderd door gedurende het grootste deel van die tijd op gedeeltelijke snelheid te draaien.

Ontwerpen van een productfamilie op basis van dezelfde wielenpomp.

Dezelfde 180 mm-wielenpomp is beschikbaar bij andere bedrijfspunten als u een koelreeks voor LED-modules ontwikkelt in plaats van één enkel model:

• FS3G180-2AGL-90 - 970 m³/u bij 670 Pa, 200 W, 70 dB(A). Lagere luchtstroom, lagere geluidsniveau, lagere kosten. Geschikt voor een versie met twee uitlaten.
• FD3G180-2AGL-20 - dubbele inlaatvariant, 2.000 m³/uur bij 710 Pa, 400 W, 74 dB(A). Meer volume bij korte, brede uitlaten dan bij lange, smalle uitlaten.

Als u hetzelfde probleem specificeert

Drie vragen bepalen of u een centrifugaalventilator nodig hebt of kunt volstaan met een axiale ventilator.

Tel eerst het aantal uitlaten en tel de totale leidinglengte op. Elke vertakking, elke lengte van meer dan enkele meters, en elk rooster of filter drijft u in de richting van hoge statische druk.

Gebruik tweede de systeemkarakteristiek, niet het vrij-luchtdebiet. Schat de weerstand van elk onderdeel, voeg tien tot twintig procent reserve toe en bepaal vervolgens waar de karakteristiek van uw ventilator deze waarde snijdt – deze stap bepaalt de meeste koelspecificaties voor LED-modules.

Derde, bepaal of de belasting varieert. Als dat zo is, betaalt een EC-ventilator met 0–10 VDC-ingang het prijsverschil terug in energiekosten, en het FG-signaal voegt foutdetectie toe.

Resultaat

De opgegeven FS3G180-2AGL-20 dekt deze LED-modulekoelopstelling met één ventilatorwiel: 1.320 m³/u en 1.265 Pa van een 180 mm wiel, in een behuizing van 530 × 453 × 218 mm. Dankzij de snelheidsregeling kan de fabrikant de luchtstroom afstemmen op de LED-junctietemperatuur in plaats van de ventilator volledig te laten draaien, en de FG-tachometeruitgang ondersteunt storingdetectie op productniveau.