Smarte Lüfter für Smarte Haushaltsgeräte

Heute haben AC- und DC-Lüfter mehr Anforderungen, als einfaches Abkühlen und Steuern des Luftstroms in „weißer Ware “ Anwendungen. Von Kühl- und Tiefkühlgeräten bis hin zu Konvektionsöfen und Herdentlüftungskanälen erfordern Haushaltsgeräte Hersteller leistungsstarke, energieeffiziente Lüfter und Lüfterschächte mit Geschwindigkeitsregelung, Fernüberwachung, geringem Geräuschpegel und breiteren Betriebstemperaturbereichen . Wechselstromventilatoren, Gleichstromventilatoren und Gebläse sind mit diesen Eigenschaften verfügbar, die die Anforderungen des niedrigen Geräusches, der niedrigen Energie, der erhöhten Funktionalität und der hohen Zuverlässigkeit adressieren.

Intelligentere Lüfter
Designs, die Ventilatoren mit „intelligenten“ Kontrollen verwenden, optimieren die Ventilatorleistung, während sie auch den Energieverbrauch minimieren. Intelligente thermische Steuerungen können den Energieverbrauch um bis zu 30% senken und gleichzeitig den Geräuschpegel senken, da die Lüfter nur bei voller Geschwindigkeit arbeiten, wenn sie benötigt werden.

Zu den intelligenten Lüftersteuerungsoptionen gehören auch der Tachometerausgang, Luftstromwächter (als zusätzliches Zubehör), verriegelter Rotoralarm, PWM-Eingang und Konstantdrehzahlregler. Diese intelligenten Steuerungsoptionen ermöglichen es den Endbenutzern, ihre Produktbetriebstemperaturen und den Luftstrom des Lüfters besser zu überwachen und gleichzeitig zu gewährleisten, dass die Lüfter unter optimalen Bedingungen arbeiten.

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Bild1: Luftstrommodule bieten eine kostengünstige Alternative zur Anzeige von Luftströmen in AC- und DC-Gebläseanwendungen
 

Der Tachometer-Ausgang, zum Beispiel, versorgt Design-Ingenieure mit einem genauen Mittel zur Überwachung und Berichterstattung über eine Rotationsgeschwindigkeit, sowie die Anzeige, ob die Geschwindigkeit des Lüfters unter eine bestimmte RPM fällt. Dies kann als Alarmauslöser oder Indikator verwendet werden, indem die Ventilatorgeschwindigkeit zur Bestimmung der relativen Temperatur überwacht wird. Typischerweise ist die Tachometerausgangsoption entweder als 5 V-TTL-Signal oder als „Open-Collector“ -Signal verfügbar

Luftstromwächter bieten eine kostengünstige Methode zur Überwachung und Aufrechterhaltung des richtigen Luftstroms in AC- und DC-Gebläseanwendungen. Diese Module können einen Luftstrom oder ein Fehlen davon mit einer optischen LED und / oder einem akustischen Alarm anzeigen, wenn der Luftstrom unterhalb von 8,2 ft/s aufgrund von Lüfterfilterverstopfungen oder einer Interferenz mit dem Lüfterflügel sinkt. Kann über Clip oder Klemme an jedem Grill montiert werden, Luftstromwächter sind nachrüstbar und können senkrecht zur Vorderseite oder zur Ansaugseite des Ventilators montiert werden. Mit einer langen Lebensdauer von mehr als 100.000 Zyklen sind Luftstromwächter nach IP20, NEMA 1 zertifiziert und haben einen Betriebstemperaturbereich von -20 ° C bis 50 ° C.

DC-Lüfter und Lüfterschächte können mit Alarmen mit verriegeltem Rotor ausgerüstet werden, die anzeigen, ob ein Lüfter läuft oder gestoppt wird, indem ein hoch- oder fehlgeschaltetes Ausgangssignal gesendet wird, wodurch die Ausfallzeiten der Lüfter minimiert und eine Überhitzungssituation vermieden wird. Eine PWM-Option ermöglicht es dem Anwender, die Geschwindigkeit des Lüfters über ein vorhandenes Bussystem oder eine SPS digital zu steuern.

AC-Lüfter oder Lüftereinschübe mit thermischer Drehzahlregelung verwenden einen thermistorgesteuerten Kreislauf, der die Lüfterdrehzahl nur erhöht, wenn die Temperatur über einen bestimmten Sollwert ansteigt. Dies verringert den Gesamtenergieverbrauch, indem die Lüfterdrehzahl gesenkt wird, wenn die Temperaturen innerhalb des Gehäuses unter dem Sollwert liegen. Thermistor-Steuerschaltkreise können direkt in der Lüfternabe montiert oder über einen Leitungsdraht entfernt montiert werden und können beliebig innerhalb des Gehäuses positioniert werden, so dass Konstrukteure die Flexibilität haben, die Lüftergeschwindigkeit auf der Grundlage der Umgebungstemperatur in einem bestimmten Bereich zu regeln. Die Funktion mit konstanter Drehzahl erfasst eine variable Eingangsspannung, die Änderungen in der Leistungsabgabe verursacht und die konstante Drehzahl des Ventilators unabhängig von den Eingangsspannungsschwankungen beibehält.

 
 
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Bild 2: AC- und DC-Smart-Lüfter sorgen für optimale Betriebsbedingungen bei gleichzeitiger Maximierung der Energieeffizienz in Mikrowellen- und Backofenanwendungen

 

Lautstärke verringern
Geräuscharme Lüfter in Kälteaggregaten, Kühler und Dunstabzugshauben werden verwendet, um verschiedene Funktionen auszuführen und gleichzeitig den Lärm zu reduzieren, der normalerweise in älteren Produktkonstruktionen vorhanden ist. Geräuscharme Ventilatoren werden oft für Kälte- und Weinkühleranwendungen ausgewählt, um Kondenswasser zu vermeiden, jedoch nicht wesentlich zu hörbaren Geräuschpegeln beitragen.
Kondenswasser kann sich auf der Innenseite dieser Einheiten aufbauen, nicht nur auf dem Glas, sondern innerhalb des Gehäuses selbst. Die Verwendung eines internen IP55-Ventilators schafft gerade genug Luftbewegung, um Kondensation zu verhindern. Dieselbe Situation gibt es auch im Kühlhaus. Sowohl in AC- als auch in DC-Konfigurationen werden geräuscharme Ventilatoren in diesen Anwendungen eingesetzt, um nicht nur einen Kondensationsaufbau zu verhindern, sondern auch den Geräuschpegel zu minimieren und den Energieverbrauch zu reduzieren.

Elektronisch commutated(kommutiert) Lüfter
Elektronisch commutated (EC) Ventilatoren verwenden einen bürstenlosen Gleichstrommotor mit einem einzelnen oder universellen Wechselstromeingang. EC-Ventilatoren enthalten Spannungstransformation innerhalb des Motors, um eine niedrige Energie, Doppeldrehzahlventilator zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus sind EC-Ventilatoren programmierbar, um noch mehr Energie zu sparen. Für große Kälteaggregate und Kältemaschinen geeignet, bieten EC-Ventilatoren eine energieeffiziente Kühllösung mit geringer Leistung.

Härteste Umgebungen
Komponenten, die rauen Umgebungen einschließlich hoher Wärme ausgesetzt sind, sind im Laufe der Zeit fehleranfällig, wobei die Lüfter keine Ausnahme darstellen. Die Klassifizierung des Isolationssystems basiert auf der am niedrigsten bewerteten Komponente im System und kann in vielen Fällen der Lüfter sein. Die Werkstoffe und Teile, die in der Konstruktion angegeben sind, die die Isolationsklasse beeinflussen, umfassen die Motorwicklung, den Draht und die Isolierung an den Drähten, die Emaillebeschichtung auf dem Magnetdraht sowie die sichtbaren Teile des Ventilator- oder Lüftereinsatzes, wie z.B. Rahmen und Laufrad.

Bei Haushaltegeräteanwendungen müssen AC- und DC-Ventilatoren in der Lage sein, in extremen Temperaturbereichen von kalten Gefriergeräten bis zu extrem heißen Konvektionsöfen zu arbeiten. Verschiedene Materialien und Ausführungen sind verfügbar, um die erforderliche Leistung und Zuverlässigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen zu erreichen.

Ein Hochtemperaturventilator mit höherer Isolierung Klasse B- oder F-Bauweise eliminiert oder vermindert häufig vorzeitige Ausfälle, die durch unzureichende Luftströmung in heißen Bereichen verursacht werden. Wechselstromventilatoren werden häufig in den Hochtemperaturanwendungen verwendet, wie Ofensteuerbaugruppen und erzwungene Luftkonvektionmaßeinheiten. Die Temperatur der Isolierung der Klasse B wird bei 130 ° C festgelegt, während die Temperatur der Isolation der Klasse F auf 155 ° C festgelegt ist. Diese maximalen Temperaturen, bei denen die Kunststoff- und Isoliermaterialien bewertet werden, beinhalten den normalen Temperaturanstieg des Lüfters, so dass darauf geachtet werden muss, dass diese Werte bei diesen Anwendungen nicht überschritten werden.

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Abbildung3 : Ganzmetall-Ventilatoren, wie die oben von Orion gezeigte, sind in der Lage, hochisolierende Materialien der Klasse F für den Einsatz in Hochtemperatur-Backofenanwendungen zu verwenden

 

Alle Metall-Wechselstrom-Ventilatoren erfüllen Größe, Energie und Kompatibilitätsprobleme in den rauesten Haushaltsgeräte-Anwendungen, wie HVAC und kommerzielle Fritteusen. Ganzmetall-Ventilatoren sind resistent gegen hohe Temperaturen und korrosive Verbindungen, die eine längere Lebensdauer in härteren Umgebungen ermöglichen.

Anpassung und Wertzuschlag
Die Lüfter-Technologie ermöglicht es Herstellern, ihre Lüfter, Lüfterschächte und Gebläse an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Ob Luftstrom, Geräuschpegel, Alarmausgang, IP-Schutz / NEMA-Schutz oder eine Besonderheit, die Lüfterhersteller erfüllen die kundenspezifischen Anforderungen.

Nicht alle Lüfterhersteller bieten Vor-Ort-Stecker, Kabelbaum und Halterungen für die Montage an , die die Lüfterinstallation für Haushaltsgeräte Hersteller vereinfachen. Komplett montierte und getestete Lüfterschächte bieten den Herstellern von Haushaltsgeräten zusätzliche Vorteile, da sie die Lieferkettenkosten senken, die Lieferzeiten reduzieren, die Anzahl der SKU reduzieren, die Teilebestände reduzieren, die Installation vereinfachen, die Qualität verbessern und die Gesamtproduktionskosten senken. Nicht nur, dass der Lüfterschacht eine komplette Lösung zur Verfügung stellt, es verringert die Teilenummern und Lagerbestand der Kühlteile von zehn zu einem. Tray-Hersteller wie Orion Fans montiert, testet und versendet, wenn nötig, um weitere lange Vorlaufzeiten zu reduzieren.

Schlussfolgerung
Mit mehr Fähigkeiten als je zuvor, darunter höhere Temperaturbereiche, Drehzahlregler und Tachometerausgangssignale, um nur einige zu nennen, verwenden Hersteller von Weißgütern Ventilatoren als Mittel zur Bereitstellung erhöhter Funktionalität, Maximierung der Energieeffizienz und Senkung der Endstückkosten.