Ebm-papst stelt energiezuinige technieken voor

Ebm-papst is een van de toonaangevende fabrikanten van ventilatoren, en draagt technologische vernieuwing hoog in het vaandel. Zo speelt het bedrijf in op de steeds strengere rendementseisen voor ventilatoren in het kader van de Ecodesign-richtlijn. Om een geïnteresseerd publiek van HVAC-technici te laten kennismaken met de nieuwste ontwikkelingen, organiseerde de fabrikant een Innovatie Forum. Dat vond plaats op twee locaties die verbonden waren met de geschiedenis van de techniek: het Spoorwegmuseum in Utrecht en het DAF-museum in Eindhoven.

Combinatie van technische informatie en gastsprekers

Het Innovatie Forum was een combinatie van technische informatie met gastsprekers, die een ruimere kijk op de hedendaagse ontwikkelingen brachten. Zo legde Luc Van Bussel uit hoe alles beter kon, en hoe men daardoor duurzame groei kon verwezenlijken. Onder de provocerende titel ‘Innovate or die’, vertelde Jan Kriekels hoe ons handelen de natuur en het klimaat beïnvloedde, om te concluderen dat het hoog tijd is dat we het roer omgooien.

Minder milieu-impact door innovatie is een kernwaarde van ebm-papst. Het bedrijf gaat terug tot 1963, toen ebm werd opgericht in het Zuid-Duitse Mulfingen, waar de firma nog altijd de hoofdvestiging heeft. In 1992 werd Papst Motoren in het Zwarte Woud overgenomen. Ondertussen is de groep wereldwijd actief, met 17 productievestigingen waarvan drie in Duitsland. De ventilatoren die hier op de markt komen, zijn zo goed als volledig van Europees fabricaat. In het boekjaar 2015-2016 realiseerde het bedrijf een omzet van 1.680 miljoen euro, waarvan driekwart buiten Duitsland. In de Benelux is de fabrikant vertegenwoordigd met een vestiging in Beek en Donk (NL). Hoewel ebm-papst actief is in uiteenlopende sectoren (elektronica, auto’s, treinen, huishoudtoestellen...) beperken we ons hier tot toestellen voor HVAC-toepassingen. Deze sector is overigens goed voor 62% van de omzet.

De uitdaging van de ErP-richtlijn

Een van de grootste uitdagingen voor de HVAC-sector de komende jaren, is de invoering van de ErP-richtlijn. Ventilatorfabrikanten zijn hier op verschillende manieren bij betrokken. Om te beginnen, zijn er minimale eisen voor het rendement van de ventilatoren zelf. Daarnaast worden er ook eisen gesteld aan toestellen waarin ze gemonteerd zijn, zoals luchtbehandelingskasten of ventilatie-units. Het R&D-team van ebm-papst is er echter in geslaagd om het rendement van de toestellen systematisch te verhogen. Waar een ventilator in 2005 nog een piekrendement van 54% haalde, is dat ondertussen gestegen tot 67,3%. Daarmee voldoet ebm-papst niet alleen aan de huidige eisen, maar ook aan de geplande limieten voor 2020.

Achterwaarts gebogen schoepen

De Ecodesign-richtlijn legt onder meer eisen op aan unidirectional ventilaton units (UVU) of afzuigboxen. Dit is het type dat bijvoorbeeld wordt ingebouwd in luchtbehandelingskasten. Op dit ogenblik wordt een minimumrendement van 62% opgelegd, maar er wordt gedacht om het tegen 2020 te verhogen naar 64%. Dat zou betekenen dat ventilatoren met achterwaarts gebogen schoepen de nieuwe standaard worden.

Met de RadiPac heeft ebm-papst al een aangepaste oplossing. Het ontwerp werd op verschillende vlakken geoptimaliseerd. Zo is de aanzuigkant van de schoepen geprofileerd voor een lage turbulentie, een breed werkingsbereik en een hoge mechanische belastbaarheid. Door de hoek waarin de schoepen staan, staat de uitstroom niet meer haaks op de instroomrichting, maar in een grotere hoek. Dat verhoogt de efficiëntie bij inbouw in een luchtbehandelingskast. Ten slotte heeft het toestel een zuinige EC-motor, die nu al voldoet aan de geplande eisen.

Mikken op maximaal rendement

De hogere rendementseisen voor ventilatietoestellen hebben ook hun invloed op de inbouwmethode van ventilatoren. Zo zal men aan lagere drukken werken, wat betekent dat de toestellen groter moeten worden om een gegeven debiet te halen. Het belang van een gelijkmatige luchtstroom over warmtewisselaars stijgt eveneens. Een oplossing hier is om niet te werken met een grote centrale ventilator, maar met een ‘fan grid’: een modulair systeem waarbij meerdere kleine ventilatoren parallel werken.

Bij de selectie moet men rekening houden met de reële verdeling van de werkingspunten op jaarbasis. Traditioneel dimensioneert men voor een maximaal rendement op het nominale werkingspunt. In de praktijk wisselt de belasting, door openende en sluitende kleppen, dag- en nachtstand... Ebm-papst heeft daarvoor een selectieprogramma ontwikkeld, de FanScout, dat de meest energiezuinige oplossing kiest aan de hand van een gewogen gemiddelde van werkingspunten. Zo kan men op jaarbasis heel wat energie besparen. Bovendien heeft de fabrikant een ruim gamma van toestellen, zonder lacunes tussen de verschillende bouwgroottes, zodat er altijd een gepaste ventilator beschikbaar is.

Nieuw slakkenhuis

Zoals gezegd, zullen de nieuwe rendementseisen ervoor zorgen dat ventilatoren met voorwaarts gebogen schoepen in vele gevallen zullen verdwijnen. De vervanging door modellen met achterwaarts gebogen schoepen vergt echter enkele aanpassingen. Zo hebben deze toestellen het hoogste rendement bij het hoogst opgenomen vermogen. Een juiste dimensionering is dus belangrijk. Voor een optimaal rendement moet er ook een juiste opening zijn tussen de impeller en de instroomring.

Speciaal voor woningventilatie heeft ebm-papst een oplossing ontwikkeld om standaard ventilatoren met voorwaartse schoepen te vervangen. Het gaat om een RadiCal van 190 mm diameter met een specifiek slakkenhuis, de G3G190. Dat verbetert het rendement aanzienlijk bij hogere tegendrukken ten opzichte van de versie zonder omkasting. In vergelijking met een gangbare ventilatie met voorwaartse schoepen, loopt de winst zelfs op tot 20%. Bovendien maakt de G3G190 minder lawaai, zeker in combinatie met het FlowGrid-rooster dat voor een optimale luchtinstroom zorgt.

Akoestiek

Lawaai is een specifiek aandachtspunt van de fabrikant, die daarvoor over een volledig uitgerust akoestisch testcentrum beschikt. Een relatief recent onderzoeksveld daarbij is de zogenoemde psycho-akoestiek: het effect van geluid op het menselijk oor. Als we kijken naar puur fysieke parameters, zoals frequentieverdeling en intensiteit, is er nauwelijks verschil tussen het gezoem van een ventilator en een sonate van Mozart. De manier waarop we beide geluiden ervaren, is uiteraard heel anders. Door ook die menselijke aspecten bij het ontwerp te betrekken, streeft ebm-papst ernaar om geluidshinder zo veel mogelijk te vermijden.

Door Alex Baumans

Foto’s: ebm-papst

www.ebmpapst.nl