Hohe Modulationsrate bei kompakten Abmessungen für Gas-Brennwerttechnik bis 50 kW

Neue Ära effizienter Gasgebläse

Der modulare Aufbau erleichtert kundenspezifische Lösungen auf der Gehäuseseite. Bild: ebm-papst

Moderne Gebäude benötigen immer weniger Heizenergie, die Heizung kann daher für einen effizienteren Betrieb je nach Gebäudegröße und Dämmung kleiner ausgelegt werden als bisher. Ändern sich die Außentemperaturen oder muss zusätzlich Brauchwasser aufgeheizt werden, ist jedoch vorübergehend eine höhere Leistung gefordert. Gasheizungen bieten hier eine schnelle Energiezufuhr bei geringer Umweltbelastung. Um für alle denkbaren Szenarien immer eine optimale Verbrennung mit besten Verbrauchs- und Schadstoffwerten sicherzustellen, ist ein Gasgebläse mit einem möglichst breiten Leistungsbereich die beste Voraussetzung dafür. Durch die Leistungsmodulation kann einerseits der Boilerhersteller mit nur einem Modell eine große Anwendungsbandbreite abdecken. Der Endanwender andererseits hat einen höheren Komfort durch die Abdeckung hoher Leistungsanforderungen mit einem in Summe effizienteren Gerät, das durch den hohen Modulationsgrad geringere Aufheiz- und Abkühlverluste aufweist. Beides spart Zeit wie Geld und reduziert den CO₂-Fußabdruck bei der Gebäudeheizung.

Das VG 100 Gasgebläse arbeitet mit einer Modulation von mehr als 1:10 im Bereich 3 bis 50 kW. Bild: ebm-papst

Das VG 100 Gasgebläse arbeitet mit einer Modulation von mehr als 1:10 im Bereich 3 bis 50 kW.

Heizungen müssen sich heute dem vorhandenen Platzangebot im Gebäude unterordnen. Gerade im kleineren Leistungsbereich sind die Endanwender nicht mehr bereit, einen ganzen Raum nur für die Heizung zu opfern. Dem tragen die Hersteller von Brennwertthermen und Gaskesseln Rechnung – ihre Modelle bieten hohen Komfort bei minimalen Abmessungen und sind dabei umweltschonend. Einen Nachteil einer solchen individuellen Vielfalt stellte bisher die Anforderung an das Gasgebläse dar. Entweder setzten die Hersteller auf eine breite Palette von Gebläsen, die jeweils zu den Thermenkonzepten passten, oder man verzichtete auf die letzte Optimierung der Therme, um mit nur einem oder zwei Gasgebläsen die gewünschte Bandbreite der Heizleistung abdecken zu können. Mit einem Gasgebläse, das sich jetzt einfacher an die unterschiedlichsten Einbauszenarien und Heizleistungen anpassen lässt, ersparen sich die Thermenhersteller einiges an Aufwand.

 

Variable, kompakte Bauform

Erdgas als umweltfreundliche Brennstoffvariante ohne Platzbedarf für den Brennstoffvorrat ist weltweit sehr gefragt. Zur Anpassung an die heute vielfältigen Anforderungen moderner Gebäude bietet ebm-papst Landshut nun ein völlig neu entwickeltes Premix-Gasgebläse für Gasthermen an. Das VG 100 Gebläse ist das erste einer neuen Gebläsebaureihe, die eine Leistungsbandbreite von 1,5 kW bis 150 kW abdecken wird. Es arbeitet mit einer Modulation von mehr als 1:10 im Bereich von 3 bis 50 kW und bietet gegenüber dem Vorgängermodell weitere Vorteile wie z.B. den rund 5 % höheren Wirkungsgrad, die es für den Einsatz in der modernen, effizienten Wärmeerzeugung prädestinieren.

Aerodynamische und motorische Optimierungen verbessern trotz kleinerer Abmessungen die Förderleistung. Bild: ebm-papst

Aerodynamische und motorische Optimierungen verbessern trotz kleinerer Abmessungen die Förderleistung.

Im neuen Gebläse ist das Seitenteil aus Blech ausgeführt anstelle des üblichen Aludruckgusses. Die neue Lösung erlaubt eine optimale, kundenspezifische Steckerpositionierung. Dabei sind Venturieinheit und Seitenteil getrennt, sodass sich kundenspezifische Lösungen wie gehabt leicht auf der Gehäuseseite realisieren lassen. Zusätzlich wurde die Aerodynamik verbessert, sodass das Gebläse nun deutlich kompakter baut. Dies verbessert die Integrationsmöglichkeiten in den Gasthermen deutlich. Damit erreicht das Gebläse trotz kleinerer Abmessungen eine höhere Förderleistung als sein Vorgängermodell.

Kleiner, leistungsfähiger Motor

Parallel dazu wurde für die Gebläseplattform ein neuer Motor entwickelt. Ziel war die Verbesserung des Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Reduzierung des Materialaufwandes. Der Motor mit wartungsfreien Kugellagern bietet eine dem höheren Leistungsbereich angepasste Mehrleistung für die Luftförderung, und das bei kleineren Abmessungen. Dazu tragen u.a. ein geändertes Magnetmaterial und eine verbesserte Statorgeometrie bei.

Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt war die Geräuschoptimierung. Neben der Reduzierung des Luftschalls lag besonderes Augenmerk auf der Reduktion der Vibrationen (Körperschall), dabei wurden modernste Entwicklungstools eingesetzt.

Die Schallleistung ist deutlich geringer als bei vergleichbaren Gebläsen. Das erspart zusätzliche Schalldämmung in der Therme. Bild: ebm-papst

Die Schallleistung ist deutlich geringer als bei vergleichbaren Gebläsen. Das erspart zusätzliche Schalldämmung in der Therme.

Die Schwingungsentkopplung konnte so optimiert und schwingungstechnisch verbessert werden. Als Ergebnis liegt die Schallleistung deutlich unter dem Wert des Vorgängergebläses. Das führt zu noch höherer Akzeptanz einer Gasbrennwertheizung beim Endverbraucher.

Die Elektronik wurde grundlegend überarbeitet und ist über optionale Busschnittstellen leicht in digitale Systeme einzubinden. So können Betriebszustände wie Leistung, Servicezustand, Temperaturen, Betriebsspannung und andere in den Steuerungen der Gebläse gespeicherten Daten abgerufen werden, was ein vorbeugende Wartung oder Fehler(fern)diagnose bzw. Einbindung in die Thermensteuerung ermöglicht. Dabei kommt die neue Ausführung mit deutlich weniger (Platinen-)Material aus. Durch den Einsatz des bereits in anderen Produkten bewährten Kühlkonzeptes liegt die Elektronik zudem im Kühlluftstrom, was deren Lebensdauer und Zuverlässigkeit erhöht. Alle Antriebskomponenten sind von einer fest mit dem Gehäuse verbundenen Motorschutzkappe umschlossen. Die stabile Ausführung der Motorabdeckung sorgt durch deren Entkoppelung vom Motor für niedrige Geräuschwerte und widersteht dem oftmals robusten Handling im weiteren Montageprozess.

Fazit

Als erster Vertreter einer neuen Generation von effizienten Gasgebläsen bietet das VG 100 mit seiner hohen Modulationsrate bei gleichzeitig extrem kompakten Abmessungen eine Reduzierung der Varianz bei Gasgebläsen. Mit einem deutlich verbesserten Wirkungsgrad und einer reduzierten Geräuschemission ist das Gasgebläse die Antwort auf die modernen Anforderungen des Gas-Brennwerttechnik-Marktes im Leistungsbereich bis 50 kW.

Über ebm-papst
Die ebm-papst Gruppe ist der weltweit führende Hersteller von Ventilatoren und Motoren. Seit Gründung setzt das Technologieunternehmen kontinuierlich weltweite Marktstandards: von der digitalen Vernetzung elektronisch geregelter EC-Ventilatoren über die aerodynamische Verbesserung der Ventilatorflügel, bis hin zur ressourcenschonenden Materialauswahl.Im Geschäftsjahr 2017/18 erzielte der Branchenprimus einen Umsatz von über 2 Mrd. €. ebm-papst beschäftigt über 15.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an 27 Produktionsstätten (u. a. in Deutschland, China und den USA) sowie 48 Vertriebsstandorten weltweit. Ventilatoren und Motoren des Weltmarktführers sind in vielen Branchen zu finden, wie zum Beispiel in den Bereichen Lüftungs-, Klima- und Kältetechnik, Haushaltsgeräte, Heiztechnik, Automotive und Antriebstechnik.

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Dr. Jan Dannemann

Head of Pre-Development Function bei ebm-papst

Andreas Zeiff

Andreas Zeiff

Studium des Chemie-Ingenieurwesens und der Chemie, Beschäftigung mit Elektronik, berufliche Tätigkeit im Maschinenbau, seit Ende 1998 journalistisch tätig für das Redaktionsbüro Stutensee.

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