Radialventilatoren (auch Zentrifugalventilatoren genannt) gehören zu den wichtigsten Komponenten in Lüftungs-, Klima- und Kühlanlagen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass die Luft senkrecht zur Drehachse des Laufrads strömt, wodurch ein höherer Druck als bei Axialventilatoren erreicht wird. Sie werden für Projekte empfohlen, die eine hohe Effizienz bei hohen Widerständen in der Anlage erfordern. Ihre Konstruktion kann je nach Anwendung und Hersteller im Detail variieren, basiert jedoch auf einigen grundlegenden Elementen. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten Komponenten eines Radialventilators und ihre Funktion im Gerät.
1. Rotor
Der Rotor ist das wichtigste Element eines Ventilators, da er für die Bewegung der Luft verantwortlich ist. Bei Radialventilatoren werden drei grundlegende Rotortypen unterschieden:
- Backward curved – mit nach hinten gebogenen Flügeln, die einen hohen Wirkungsgrad und eine geringe Anfälligkeit für Motorüberlastung gewährleisten. Am häufigsten in modernen HLK-Systemen eingesetzt, wo eine hohe Leistung bei hohen Anlagenwiderständen erforderlich ist.
- Forward curved – mit nach vorne geneigten Flügeln, werden dort eingesetzt, wo eine hohe Druckleistung und ein leiser Betrieb der Ventilatoren erforderlich sind.
- Radial (gerade) – mit radial angeordneten Flügeln, werden hauptsächlich in staubigen oder industriellen Umgebungen eingesetzt, wo die Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzungen wichtig ist.
2. Motor
Das Herzstück eines Radialventilators ist der Motor, der den Rotor in Bewegung setzt. Wir unterscheiden zwei Haupttypen von Motoren:
- Asynchronmotoren (AC) – eine traditionelle Lösung, die häufig in einfachen Anwendungen mit konstanter Drehzahl eingesetzt wird.
- EC-Motoren (Electronically Commutated) – moderne, bürstenlose, energiesparende Einheiten mit integrierter Steuerelektronik, die eine stufenlose Drehzahlregelung und die Integration in Gebäudeautomationssysteme (BMS) ermöglichen.
Der Motor kann in den Rotor integriert sein (kompakte Bauweise) oder durch eine Antriebswelle und Lager getrennt sein.
3. Gehäuse, Montagekonsole
Das Gehäuse eines Radialventilators erfüllt mehrere Funktionen: Es leitet den Luftstrom, minimiert Druckverluste und dämpft Geräusche. Seine Form und Ausführung beeinflussen die Effizienz und Stabilität des Geräts.
Am häufigsten werden verwendet:
- Spiralgehäuse (Scroll Housing) – leiten die Luft in einem Winkel von 90 zum Einlass zum Auslass und ermöglichen die Erzeugung von statischem Druck in Forward-Curved-Ventilatoren.
- Konsolen für Radialventilatoren Plug Fan (ohne Spiralgehäuse) – werden häufig in Lüftungszentralen und Wärmerückgewinnungsgeräten verwendet, wo der Ventilator direkt an der Gerätekonstruktion montiert ist.
Das Gehäusematerial ist in der Regel verzinkter Stahl, Edelstahl oder Kunststoff (z. B. in Ausführungen mit erhöhter chemischer Beständigkeit).
4. Lufteinlass und -auslass
Radialventilatoren haben einen zentralen axialen Einlass (die Luft strömt entlang der Drehachse in den Laufrad) und einen radialen Auslass (die Luft verlässt das Laufrad im rechten Winkel zur Drehachse). Die Drehachse des Laufrads steht senkrecht zur Strömungsrichtung des Förderluftstroms.
Am Einlass der Ventilatoren werden entsprechend geformte Ansaugtrichter verwendet, die den Luftstrom optimieren und optional mit Elementen wie Schutzgittern, Durchfluss- oder Temperatursensoren ausgestattet werden können.
5. Dämpfungs- und Sicherheitselemente (optional)
Je nach Anwendung können Radialventilatoren auch mit zusätzlichen Elementen ausgestattet werden, wie z. B.:
- Schwingungsdämpfer (Dämpfer, Unterlegscheiben)
- Schutzgitter
- Zusätzliche Elemente zur Funktionskontrolle und Steuerung, z. B.: Temperatursensoren, Schwingungssensoren, Drucksensoren
6. Steuerungssystem
Bei EC-Motoren ist die Steuerungsautomatik im Gerät integriert. Sie ermöglicht:
- Stufenlose Drehzahlregelung (0–10 V-Signal, PWM)
- Kommunikation mit dem BMS (meist über Modbus RTU), Überwachung der Parameter (Leistungsaufnahme, Temperatur, Betriebszeit), Fehler- und Alarmsignalisierung
Bei klassischen AC-Lösungen erfolgt die Steuerung über externe Frequenzumrichter (VFD) oder Transformatoren.
Zusammenfassung
Der Radialventilator ist ein wichtiger Bestandteil des Lüftungssystems. Die richtige Auswahl des Rotortyps, des Motors und der technischen Parameter für die jeweilige Anwendung ist von entscheidender Bedeutung. Moderne Versionen mit EC-Motoren sind heute Standard in der HLK-Branche und bieten eine bessere Leistung, einen geringeren Energieverbrauch und erweiterte Steuerungsmöglichkeiten.
Dank ihrer modularen Bauweise und einer Vielzahl von Konfigurationsmöglichkeiten finden Radialventilatoren in fast allen Bereichen der Industrie und des Bauwesens Anwendung.
Autor: Marek Skarżyński, Technical Support Manager, AFL MOTORS