3.2.1. Kennlinienvergleich Radialventilatoren

Mit einem Ventilatorlaufrad mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln wird aufgrund der hohen Leistungsdichte bei kleinstmöglichem Bauraum eine hohe Luftleistung erzielt. Das Laufrad erzeugt dabei fast ausschließlich kinetische Energie, welche im Ventilatorgehäuse in statischen Druck umgewandelt wird. Als nachteilig ist aber der geringere Wirkungsgrad bzw. die hohe Leistungsaufnahme zu erwähnen. Bei einem Ventilatorlaufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln wird die erzeugte Strömungsenergie schon im Laufrad weitestgehend in statischen Druck umgewandelt, der Anteil der kinetischen Strömungsenergie ist vergleichsweise gering. Neben dem daraus resultierenden höheren Wirkungsgrad sind diese Radtypen auch ohne Spiralgehäuse ohne größere Leistungseinbußen verwendbar. Typische Anwendungen sind z.B. in AHUs, Dachventilatoren oder für Luftumwälzung in industriellen Anlagen. Zur ablösungsfreien Durchströmung des Laufrades ist die Verwendung einer passenden Einströmdüse von wesentlicher Bedeutung (optimale Spaltströmung). Einströmdüse und Ventilatorlaufrad sind strömungstechnisch aufeinander abgestimmt, daher sollte unbedingt auf die ausgelegte Düse zurückgegriffen werden. Sollte dies nicht der Fall sein hat dies deutliche negative Einflüsse auf die Ventilatorcharakteristik. Ein vorwärtsgekrümmtes Ventilatorlaufrad erzeugt einen vorgegebenen Druck etwa mit der halben Umfangsgeschwindigkeit eines rückwärtsgekrümmten Ventilatorlaufrades und ist daher wesentlich leiser. Darüber hinaus ist das Geräuschspektrum auf Grund der höheren Schaufelzahlen bei vorwärtsgekrümmten Ventilatorrädern breitbandiger und bei rückwärtsgekrümmten Ventilatorrädern tonaler (wenige Schaufeln). Die Gesamtdruck-Kennlinie ist im üblichen Anwendungsbereich beim vorwärtsgekrümmten Ventilatorlaufrad flach. Bei einem rückwärtsgekrümmten beschaufelten Laufrad kann der Druckverlauf eher steil abfallen aber auch flach auslaufen, je nachdem wie das Durchmesserverhältnis / Breitenverhältnis des Rades ist. Daraus ergeben sich bei Druckschwankungen am Ventilator im eingebauten Zustand unterschiedliche Änderungen des Volumenstromes. Bei Ventilatorrädern mit einer steilen Kennlinie kann der Fehler bei der Druckbedarfsrechnung größer sein, da eine Druckänderung hier eine geringere Volumenstromänderung im Vergleich zu einer flachen Kennlinien hervorruft. Somit sind Ventilatorlaufräder mit einer steilen Kennlinie besser geeignet, wenn mit schwankenden Druckänderungen im Betrieb zu rechnen ist. Der Leistungsbedarf ist bei konstanter Drehzahl für den vorwärtsgekrümmten Typ mit dem Volumenstrom progressiv steigend, für den rückwärtsgekrümmten dagegen nur bis zu einem definierten Maximum. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das vorwärtsgekrümmte Ventilatorlaufrad für denselben Anwendungsfall 10 bis 25% kleiner ist als ein rückwärtsgekrümmtes und wegen der geringeren Drehzahl leiser läuft. Es ist jedoch auch weniger effizient und benötigt mehr Antriebsleistung.