So finden Sie den Richtigen!

In Rechenzentren kann eine falsche Ventilatorenauswahl teuer zu Buche schlagen. Denn dort macht die Kühlung rund 37 % der Energiekosten aus. Die optimale Auslegung von parallelbetriebenen Ventilatoren, sogenannten FanGrids, ist daher ein Muss (Bild 1). Der Parallelbetrieb mehrerer kleiner Ventilatoren gegenüber großen Einzelventilatoren hat in der Raumlufttechnik enorme Vorteile. Die gleichmäßigere Durchströmung der Wärmeübertrager oder Filter führt zu einer besseren Wärmeübertragungsleistung sowie zu einer effizienteren Filterung der Luft (Bild 2). Außerdem ist der Platzbedarf mehrerer kleiner Ventilatoren deutlich geringer und das senkt die Kosten der Anlage.

Echte Messwerte als Basis

Um negative Auswirkungen durch unpassende Produkte zu verhindern, bietet ebm-papst eine zuverlässige Software zur Ventilatorauswahl an: den „FanScout“ (www.ebmpapst.com/fanscout). Er unterstützt Planer und Hersteller in der Klima- und Lüftungstechnik dabei, in wenigen Schritten das optimale Produkt für jede individuelle Anwendung zu finden. Die Software berücksichtigt bis zu fünf verschiedene Betriebspunkte und arbeitet mit echten Messwerten. Die Abweichung der berechneten Betriebsdaten zu real gemessenen Daten sind so gering, dass der TÜV SÜD der Software die höchste Genauigkeitsklasse bestätigt. Die Anwender bekommen so absolut zuverlässige und vor allem genaueste Daten. Dabei wird nicht die Leistung der einzelnen Ventilator-Komponenten gemessen, sondern der Ventilator als ganzheitliches System bestehend aus Ventilatorlaufrad, EC-Antriebsmotor und integrierter Steuerelektronik, getreu dem Prinzip „Wire-to-Air“ (vom elektrischen Anschluss bis zur verfügbaren Luftleistung).

Passgenaue Auswahl

Wie einfach sich mit dem „FanScout“ beispielsweise ein FanGrid auslegen lässt, zeigt ein exemplarischer Auswahlprozess. Nach einem ersten Fachgespräch übernimmt ebm-papst zunächst die Vorauswahl der in Frage kommenden Ventilatoren und erstellt eine sogenannte „FanScout-Kollektion“. Zusammen mit der eigentlichen Software kann der Anwender bereits Ventilatoren auswählen. Es besteht nun die Möglichkeit bis zu fünf verschiedene Betriebspunkte einzugeben. Mit den jeweiligen Betriebszeiten in diesen Betriebspunkten über das Jahr gesehen ergibt sich das Nutzungsprofil, das dann als Basis für die Berechnung verwendet wird. Mit diesem Verfahren werden der Jahresenergieverbrauch und somit die zu erwartenden Betriebskosten zuverlässig dargestellt. Dies ist deutlich genauer als das heute übliche Verfahren, anhand des nur selten erreichten Maximalbetriebspunkts die Berechnung vorzunehmen.

Kunde bestimmt Ausfallsicherheit

Um die Ausfallsicherheit des Systems zu bestimmen, kann die gewünschte Redundanz eingestellt werden. Dieser Parameter gibt an, wie viele Ventilatoren abgeschaltet werden können, ohne dass der geforderte Volumenstrom unterschritten wird. Dabei gilt es zwei wichtige Punkte zu berücksichtigen. Zum einen muss die Reserve der verbleibenden Ventilatoren so groß bemessen sein, dass die fehlende Luftmenge der außer Betrieb befindlichen Ventilatoren kompensiert werden kann. Zum anderen muss auch die Luftmenge kompensiert werden können, welche durch die stehenden Ventilatoren zurückströmt. Man unterscheidet dabei die Variante mit vorhandener Rückströmklappe, also keine Rückströmung, und ohne Rückströmklappe. Auch dies wird im „FanScout“ abgebildet. (Bild 3)

Zudem lassen sich auch die Einbauräume festlegen, die für die Montage zur Verfügung stehen. Diese Option ist besonders dann hilfreich, wenn der zur Verfügung stehende Einbauraum für die Ventilatoren sehr beengt ist. Denn diese Funktion berücksichtigt Druckverluste, die entstehen, wenn Ventilatoren zu nah an Wände oder andere Ventilatoren angebaut werden. Optional können im Anschluss der gewünschte Ventilatortyp, sowie die Anzahl der insgesamt zu verbauenden Ventilatoren eingegrenzt werden.

Ausführliche Infos zu möglichen Optionen

Auf Grundlage der eingegebenen Parameter berechnet der „FanScout“ verschiedene mögliche FanGrid-Kombinationen und sortiert diese nach ihrer Energieeffizienz (Bild 4). Neben dem Energieverbrauch gibt die Ergebnistabelle Auskunft über den empfohlenen Ventilatortyp, die Anzahl der parallel arbeitenden Ventilatoren und den Drehzahlfaktor. Dieser gibt an, wie weit die Betriebsdrehzahl der ausgewählten Ventilatoren von der Nenndrehzahl der Ventilatoren abweicht und ist somit ein Maß für die „Reserven“ der Auswahl. Für jede Ventilatorkombination werden die Luftleistung, die Aufnahmeleistung und der Wirkungsgrad grafisch als Kennfeld dargestellt. In den Kennfeldern sind zudem die vorgegebenen Betriebspunkte eingetragen und ihre anteilige Betriebsdauer wird über die Größe der Punkte visualisiert. Auch Informationen über das Geräusch bietet der „FanScout“ für die möglichen Ventilatorkombinationen (Bild 5). So zeigt er für jeden Betriebspunkt die Schallleistung eines Ventilators – wahlweise saug- oder druckseitig – an. Dieses Feature ist dann besonders nützlich, wenn ein FanGrid in geräuschsensiblen Bereichen wie Büros oder Wohngebieten eingesetzt werden soll.

Lebenszykluskosten im Blick

Um die Bewertung der verschiedenen Optionen für den Anwender noch aussagekräftiger zu machen, bietet der „FanScout“ zusätzlich die Möglichkeit, die Lebenszykluskosten der in Frage kommenden Kombination zu ermitteln (Bild 6). Dazu wird die Aufnahmeleistung der Ventilatoren in den jeweiligen Betriebspunkten mit der Betriebszeit und den Stromkosten multipliziert und aufaddiert. Ergebnis sind die reinen Betriebskosten der Anlage über einen vorgegebenen Zeitraum. Durch zusätzliche Eingabe der Beschaffungs-, Installations- und Servicekosten werden die Gesamtkosten des FanGrid über die Zeit dargestellt. So hat der Anwender bereits eine belastbare Kostenaufstellung, die eine zuverlässige Basis für Investitionsentscheidungen darstellt.