Energie-effiziente lüftungstechnische Anlagen - Energie.ch

Ventilatoren
5.3.3 Affinitätsgesetze
Die Affinitätsgesetze kommen zur Anwendung,
wenn ein Ventilator bei gleicher Drehzahl geometrisch
ähnlich vergrössert oder verkleinert wird.
Das heisst, wenn die Winkel gleich bleiben und alle
Abmessungen mit einem konstanten Faktor verändert
werden.
V 1 = ( d 1 ) 3
V 2
90
d 2
Δp ges1 = ( d 1 ) 2
Δp ges2
P 1 = ( d 1 ) 5
P 2
Beispiel
d 2
Ein Ventilator mit dem Laufraddurchmesser d1 =
315 mm fördert bei n = 1000 min -1 einen Volumenstrom
von V1 = 1500 m 3 /h. Wie schnell müsste ein
ähnlicher Ventilator mit dem Laufraddurchmesser
d2 = 250 mm laufen, um gleich viel zu fördern?
Nach dem Affinitätsgesetz:
V 1 =( d 1 ) 3
V 2' d 2
=> V 2' =
=> V 2' =
=> n 2 =
d 2
V 1
(d 1/d 2) 3
1500
(315/250) 3
1000
750/1500
= 750 m 3 /h
Nach dem Proportionalitätsgesetz:
n2' V2' =
n2 V2 n
=> n
2'
2 =
V2'/V2 = 2000 min –1
5.4 Netzkennlinie und
Betriebspunkt
Grundsatz
RAVEL
– Die Festlegung des Betriebspunktes ist die
Grundlage für das Verständnis der hydraulischen
Zusammenhänge. Im Rahmen von RA-
VEL wird allerdings nur auf weiterführende Literatur
hingewiesen.
Der Druckverlust, der einem Luftvolumenstrom in
einem bestimmten Kanalnetz entgegengesetzt
wird, addiert sich aus allen Einzel- und Rohrwiderständen
auf dem gesamten Luftweg. Die meisten
dieser Widerstandselemente werden turbulent
durchströmt und ändern ihren Widerstand proportional
zum dynamischen Druck und somit im Quadrat
zur Volumenstromänderung. Laminar durchströmte
Einzelwiderstände mit einer linearen Abhängigkeit
des Druckverlustes vom Luftvolumenstrom
sind aufgrund der üblichen Geschwindigkeiten
sehr selten. Sie kommen praktisch nur in
Schwebstoffiltern vor, wo die Geschwindigkeiten
im Filtervlies um 2 cm/s betragen.
Figur 5.29
Netzkennlinie bei turbulenter Strömung
1: ohne Vordruck
2: mit konstantem Vordruck
(z.B. für selbsttätige Volumenstromregler)