Radial versus Axial
Für RLT-Anlagen sind Radialventilatoren die bessere Wahl, sagt der Hersteller ebm-papst
Radialventilatoren (linkes Bild) sorgen für eine gleichmäßigere Beaufschlagung nachgeschalteter Einbauten (Filter, Wärmeaustauscher) als Axialventilatoren (rechtes Bild). Die Farbe stellt die Axialgeschwindigkeit dar. (ebm-papst)
Bei Ventilatoren ist es nicht einfach zu entscheiden, welcher den besten Wirkungsgrad hat und mit größtmöglicher Energieeffizienz arbeitet. Die komplexen Strömungsmaschinen reagieren auf jede Veränderung in der Einbausituation, Drehzahlvariationen oder veränderte Druckverhältnisse. Für RLT-Geräte sind dennoch Radialventilatoren die bessere Wahl, sagt der Hersteller ebm-papst – und erläutert das wie folgt.
Der energetische Wirkungsgrad beschreibt per Definition das Verhältnis von nutzbarer zu aufgewandter Energie. Um ihn zu berechnen, werden die Einzelwirkungsgrade der verschiedenen Ventilator-Komponenten im Optimalpunkt meist einfach multipliziert. Allerdings ist nicht zu erwarten, dass alle Komponenten jeweils im Effizienzoptimum arbeiten, wenn sie zusammengebaut sind. Für wirklichkeitsnahe Informationen zur Effizienz muss die Ventilatoren-Einheit als Ganzes vermessen werden. Statt über Wirkungsgrad-Prozente sollte der Vergleich deshalb über die zu erwartende Leistungsaufnahme für eine definierte Luftförderaufgabe führen.
Prinzipiell können in raumlufttechnischen Geräten (RLT-Geräten) Radial- und Axialventilatoren eingesetzt werden. Axialventilatoren sind am effizientesten, wenn sie bei niedrigen Gegendrücken Luft ins Freie fördern, die Förderung ist achsparallel. Das Abströmverhalten eines Axialventilators ist sehr fokussiert, was bei der Beaufschlagung nachgeschalteter Filter oder Wärmetauscher nachteilig ist. Klassischerweise kommen Axialventilatoren eher bei Kälteanwendungen vor, also in Verdampfern, Verflüssigern, Kühltürmen und Kühlmöbel (z.B. im Supermarkt). Axialventilatoren kommen aber auch in der Lüftungstechnik z.B. in der Stalllüftung in der Landwirtschaft zum Einsatz – eben überall dort, wo sie bei niedrigen Gegendrücken Luft ins Freie fördern müssen.
Bei Radialventilatoren dagegen tritt die Luft überwiegend vom Mittelpunkt strahlenförmig nach außen aus. Radiale Laufräder reagieren auf Einflüsse auf der Zu- und Abströmseite per se weniger empfindlich als Axialventilatoren. Da Radialventilatoren einen Druckraum (Druckplenum) mit Luft beaufschlagen, ist die Anbindung an ein Kanalnetz quasi in alle Richtungen ohne größere Verluste möglich.
Es gibt Anwendungen, in denen beide Varianten eingesetzt werden, je nach Anforderung. Ein Beispiel dafür sind Wärmepumpen. Sie sind entweder für die Innen- oder für die Außenaufstellung konzipiert. Bei der Innenaufstellung wird die Außenluft über einen Kanal angesaugt und über einen weiteren wieder ausgeblasen. Für diesen Einsatzbereich bieten sich Radialventilatoren an, da sie sich bauartbedingt für höhere Druckanforderungen eignen. Dass sie sehr kompakt sind, kommt ebenfalls den im Innenraum aufgestellten Luft-Wasser-Wärmepumpen zugute, denn meist muss man hier mit dem zur Verfügung stehenden Platz haushalten. Bei der Außenaufstellung dagegen ist der Platzbedarf meist unproblematisch. Hier befindet sich der Verdampfer als abgesetzte Einheit im Außenbereich und eine Kältemittelleitung führt nach innen. In diesen Fällen werden hauptsächlich laufruhige Axialventilatoren eingesetzt.
Grundsätzlich schneiden Axialventilatoren bei der Betrachtung der Wechselwirkung mit dem Umfeld des Ventilators im eingebauten Zustand deutlich schlechter ab als Radialventilatoren. Messungen von ebm-papst haben gezeigt, dass auch die besten am Markt verfügbaren Axialventilatoren nicht die Gesamtwirkungsgrade, also die Effizienz, von Radialventilatoren erreichen. Für Axialventilatoren ebenfalls unerreichbar sind die niedrigen Geräuschwerte.
