Odstraňování emisí – vysoký výkon pro čistý vzduch

Obrázek 1: Moderní CNC obráběcí stroje zvyšují v hale zatížení ovzduší škodlivými látkami. Čističky vzduchu zde přinášejí řešení. (Obrázek: ISI-Industrieprodukte GmbH) / Obr. 1: Moderní CNC řezací stroje zvyšují množství znečišťujících látek ve vzduchu v továrnách; to lze napravit pomocí čističek vzduchu. (Fotografie: ISI-Industrieprodukte GmbH)

Obrázek 2: Ventilátory zajišťují, že kontaminovaný odpadní vzduch z kovozpracujících strojů prochází různými filtračními systémy. (Obrázek: ISI-Industrieprodukte GmbH) / Obr. 2: Ventilátory zajišťují, že kontaminovaný odpadní vzduch z kovozpracujících strojů prochází různými filtračními systémy. (Fotografie: ISI-Industrieprodukte GmbH)

Obrázek 3: EC-motory od ebm-papst výrazně překonávají úroveň účinnosti požadovanou směrnicí ErP. (Obrázek ebm-papst) /

Obrázek 3: EC motory od ebm-papst výrazně překračují úroveň účinnosti požadovanou směrnicí ErP. (Foto: ebm-papst)

Obrázek 4: „Prosetý vzduch“: Přepážka před vstupem snižuje hluk výrazně tím, že upravuje proudění vzduchu. (Obrázek: ebm-papst) / Fig. 4: „Sifted air“: Air-inlet guards reduce noise considerably by straightening out the air flow. (Photo: ebm-papst)

Obrázek 5: Kompaktní a snadná instalace: EC ventilátory pro odsávání emisí. (Obrázek: ebm-papst) / Obr. 5: Kompaktní a snadná instalace: EC ventilátory pro odsávání emisí. (Fotografie: ebm-papst)

Každý zaměstnanec má nárok na čistý vzduch k dýchání. To platí i pro kovovýrobu. Při obrábění s odřezem i bez odřezových procesů vznikají díky použitým chladicím emulzím aerosoly, mlhy oleje a páry, které znečišťují vzduch v výrobním prostředí (viz obrázek 1). To zatěžuje životní prostředí a může ohrozit zdraví zaměstnanců. Proto platí zákonem stanovené limity. Aby tyto limity nebyly překročeny, jsou na obráběcích strojích a obráběcích centrech obvykle instalovány příslušné centrální nebo decentralizované zařízení na čištění vzduchu. Jako vhodné pohony pro jejich ventilátory, splňující požadavky ErP, se z několika důvodů doporučují moderní EC motory od ebm-papst.

Zařízení na čištění vzduchu obvykle fungují na více stupňových mechanických filtračních a separačních procesech. Ventilátory zajišťují, že znečištěný odpadní vzduch z kovovýrobných strojů prochází různými filtračními systémy (viz obrázek 2). Tím jsou bezpečně odstraňovány emise jako olejové a emulzní mlhy či suspendované částice. Vyžadují se zde ventilátory, které při spíše nízkém objemovém průtoku vytvářejí relativně vysoký tlak. Tento je nutný k překonání odporu filtrů. Navíc by se ventilátory měly co nejjednodušší regulovat. S jejich pomocí lze upravit odsávací objem podle aktuální potřeby a umožnit tak úsporný provoz na částečný výkon. Při provozu na částečný výkon se navíc prodlužují životnosti filtrů. Současně při odpovídající regulaci otáček motoru zůstává odsávací výkon konstantní i při zvyšujícím se znečištění filtrů. Také je možné vytvořit rezervy výkonu pro budoucí rozšíření zařízení, protože otáčky a výkon vzduchu lze podle potřeby upravovat.

AC motory narazí na své hranice

Jako praktické pohony ventilátorů byly dosud v zařízení na čištění vzduchu používány frekvenční měniče napájené AC motory. Nyní se však situace změnila, protože tyto často již neodpovídají aktuálním požadavkům směrnice ErP (Oekodesign). Jako vhodná alternativa splňující požadavky ErP jsou dnes v mnoha případech moderní EC ventilátory (viz obrázek 3). Například inovativní GreenTech EC technologie od ebm-papst dokáže v zařízeních na čištění vzduchu plně využít své přednosti: EC motory jsou v zásadě synchronní motory s permanentními magnety. U nich magnetický rotor synchronně sleduje točivé pole, které je elektronicky generováno. Pomocí řídicí elektroniky lze realizovat libovolné provozní otáčky, včetně nad hranicemi danými síťovou frekvencí (nad 3 000 ot./min. u asynchronních motorů).

Vysoká účinnost, tichý chod a síťová integrace

EC ventilátory pracují s podstatně vyšší účinností než asynchronní motory. Optimalizované komutování umožňuje provoz na částečný výkon až do poměru 1:10, aniž by klesla účinnost. Objemový průtok je přitom regulovatelný podle potřeby přes lineární vstup 0-10 V nebo PWM. V motorové elektronice je integrován PID regulátor. Pomocí rozhraní MODBUS lze navíc pohodlně propojit několik ventilátorů a následně je řídit například v rámci centrálního řízení s monitoringem vzduchu v místnosti. Současně lze přes sběrnici využívat diagnostické a varovné funkce.

Vysoká účinnost EC motorů však šetří nejen energii a snižuje provozní náklady, ale také produkuje méně tepla. Takže zařízení na čištění vzduchu v létě nezahřívají výrobní haly ještě více. Komutace a konstrukce motoru také zajišťují vysokou plynulost chodu. Vyšší taktovací frekvence jsou akusticky neslyšitelné – a tím se snižuje hlučnost. Díky tomu jsou „tichá“ zařízení vhodná i pro oblasti, kde je třeba dodržovat hlukové normy, a výrobce může případně ušetřit na izolačním materiálu.

Je však možné jít ještě o krok dále. Pohyb vzduchu je vždy spojen s určitým hlukem. Pokud nyní spojíme EC ventilátory s nasávacím předřadníkem (viz obrázek 4), dojde ke značnému snížení hlučnosti, minimalizují se víření a rušivé nízkofrekvenční tóny. Především tam, kde se člověk a technika sdílejí prostory, se tím často odstraňují body tření.

Jednoduchá instalace a uvedení do provozu

Ventilátory od ebm-papst s odlehčenými hliníkovými lopatkami optimalizovanými podle proudových kritérií pro použití v zařízeních na čištění vzduchu jsou dostupné ve velikostech 250 a 310 (viz obrázek 5). Pokrývají výkonové rozsahy od 250 W až do 12 kW. Díky krátkým dodacím lhůtám nabízejí flexibilní možnosti montáže, protože je lze instalovat s vertikální nebo horizontální osou motoru. Díky kompaktním rozměrům jsou vhodné i pro retrofit, například pokud je třeba při dodatečných úpravách ušetřit energii nebo pokud je požadován vyšší výkon vzduchu v omezeném prostoru. U takového dodatečného výměny jsou obvykle nutné jen minimální úpravy.

Protože u EC ventilátorů tvoří elektronika a motor jeden celek, šetří uživatel instalační prostor a usnadňuje instalaci. Protože motor a elektronika jsou již v motorovém systému dokonale sladěny, jsou zbytečné i další elektronické filtry a stíněné kabely. Navíc není nutný externí motorový vypínač. Nákladné úpravy při uvedení do provozu v zařízeních na čištění vzduchu, jako jsou uzemnění nebo stínění, odpadnou. Díky tomu jsou energeticky úsporné a splňující požadavky ErP EC ventilátory pro centrální i decentralizovaná zařízení na čištění vzduchu v mnoha ohledech výhodnou alternativou.