Was ist ein Axiallüfter?

Ein Axiallüfter ist ein mechanischer Lüfter. In seinem Namen steckt bereits die Richtung, in der die jeweiligen Fluide durch den Lüfter strömen.

Den meisten von uns wird dieser Aufbau bereits von Gehäuselüftern, PC-Lüftern, Fensterlüftern und ähnlichem bekannt vorkommen. Diese Lüfter erzeugen einen Luftstrom, der parallel zu der rotierenden Welle des Lüfters selbst verläuft. Sie sind besonders gut steuerbar: Nicht nur die Drehzahl der Lüfters, sondern auch die Richtung des Luftstroms kann präzise geregelt werden. Axiallüfter werden sehr weitläufig im industriellen Bereich eingesetzt und sind in zahlreichen verschiedenen Größen erhältlich. So reichen sie von sehr kleinen Lüftern – die mitunter so aufgebaut sind, dass sie von Personen in einer Hand gehalten werden können – bis hin zu riesigen Lüftern in industriellen Anlagen und für wissenschaftliche Zwecke.

Axiallüfter bieten zahlreiche Vorteile, mit denen sie andere Optionen wie Radiallüfter bei bestimmten Anwendungen übertreffen. Für die Fluidmenge, die sie bewegen, sind sie beispielsweise sehr leise. Ein Radiallüfter kann zwar eine höhere Kühlleistung für ein PC-Gehäuse oder ähnliches liefern, der gestiegene Lärmpegel würde seine Vorteile jedoch wieder überschatten. Axiallüfter können zudem mit nur sehr geringem Aufwand zu bestehenden Strukturen hinzugefügt werden, wohingegen andere Lösungen – beispielsweise Wasserkühlsysteme – aufwändig und teuer sind.

Dank dieser Kombination aus guter Performance, hoher Lebensdauer und einem sehr geringen Preis kommen Axiallüfter in vielen verschiedenen Lebensbereichen zum Einsatz. Allein in einem Haushalt sind sie oftmals bereits mehrfach vertreten: Sie bieten eine hervorragende Lösung für Heiz- und Kühlanwendungen und können somit unter anderem gekühlte bzw. erwärmte Luft in Räume eines Hauses leiten und somit zum Temperatur-Management beitragen. Zudem können sie die Luft von Fenstern sowie allgemein die Luft innerhalb von Räumen in Bewegung versetzen, ohne sie extra zu kühlen bzw. zu erwärmen, und stellen so eine preiswerte Alternative zu kostspieligen Klimageräten dar.

Axiallüfter werden weitläufig im industriellen Bereich eingesetzt, wo besonders große Bodenlüfter, Rohrventilatoren oder Ablüftventilatoren in hohem Maße dafür verantwortlich sein können, die Luftqualität im Inneren einer Anlage aufrecht zu halten. Damit sind sie nahezu unerlässlich für Fabriken, Lager und andere große Anlagen, bei denen Luft zirkulieren muss. Manche der in diesen Anwendungen eingesetzten Lüfter sind sehr groß und speziell darauf ausgelegt, Luft durch umfassende Rohrsysteme zu leiten oder schlichtweg eine hohe Luftmasse zirkulieren zu lassen.

Die Elektromotoren, die Axiallüfter antreiben, können mühelos geregelt werden: Sie können schneller und langsamer laufen, die Richtung des Luftstroms anpassen und viele weitere Variablen ändern.

 

Aus welchen Teilen wird ein Axiallüfter hergestellt?

Axiallüfter bestehen aus relativ simplen Teilen, doch die Technik in diesen Komponenten kann mitunter sehr komplex sein. So können subtile Unterschiede zwischen zwei Lüftern, beispielsweise die Ausrichtung der Lüfterflügel, den Luftstrom oder andere Eigenschaften dramatisch verändern.

Die grundlegenden Teile sind jedoch der Motor, der die Welle antreibt, und die Flügel. Der Lüfter, die Wellen und die Flügel sind allesamt in speziellen Gehäusen untergebracht, die verhindern sollen, dass Körperteile in den Lüfter gelangen oder tatsächlich jemand in die rotierenden Flügel hinein fällt. Elektronische Schalter und gelegentlich auch digitale Schnittstellen helfen, den Betrieb von Lüftern zu regeln.

Lüfter, die auf den Betrieb in Computergehäusen, sowie an Fenstern und Wänden ausgelegt sind, sind in aller Regel so aufgebaut, dass sie über zusätzliche Teile für diese spezielle Montage verfügen. So haben beispielsweise die meisten Computerlüfter Bohrungen an den Ecken, mit deren Hilfe sie mühelos in ein Computergehäuse integriert werden können, falls das Gerät zusätzliche Kühlung benötigt.

Die Flügel von Axiallüftern sind hochentwickelte Produkte, während die anderen Teile allgemein sehr robust und nicht besonders kostspielig sind. Elektromotoren sind zum Beispiel sehr zuverlässig, effizient und langlebig – und zudem sehr preiswert. Axiallüfter können in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, wobei jede Anwendung wiederum ihre eigenen Funktionen und Konstruktionsvorgaben mit sich bringt.

Axiallüfter können mitunter sehr kompakt aufgebaut sein. Somit eignen sie sich nicht nur zur Kühlung von ganzen Computergehäusen, sondern können selbst bestimmte Komponenten innerhalb eines solchen Gehäuses ideal kühlen. So besitzen beispielsweise Prozessoren und Grafikkarten aufgrund der gewaltigen Menge an Wärme, die sie erzeugen können, oftmals ihr eigenes integriertes Kühlsystem mit einem Axiallüfter.

Hinsichtlich der Flügel gilt festzuhalten, dass diese entweder zur Drehrichtung des Lüfters ausgerichtet sein können, oder aber entgegen oder gar axial dazu. Dies hat Auswirkungen auf den Luftstrom, was besonders bei komplexen Systemen zu berücksichtigen ist. Bei alltäglichen Anwendungen im Haushalt oder ähnliches hält sich der Unterschied jedoch weitestgehend in Grenzen.

 

Wie funktioniert ein Axiallüfter?

Die Funktion eines Axiallüfters wird bereits perfekt mit seinem Namen selbst beschrieben. Die Lüfterflügel werden von einem Elektromotor angetrieben und rotieren um eine Welle. Dabei agieren die Lüfterflügel als Propeller. Dabei entsteht ein Luftstrom, indem die Rotation des Propellers den Luftdruck hinter dem Gerät senkt und die Luft parallel zur Welle in den Propeller geradewegs ansaugt.

Dadurch entsteht wiederum eine kühle Brise, die besonders an heißen Tagen einen Raum kühler erscheinen lässt. Lüfter können jedoch auch verwendet werden, um Räume ganz gezielt zu heizen oder zu kühlen.

Bei Maschinen bieten Lüfter eine gute Möglichkeit, einen Luftstrom sehr präzise auf oder rundum Teile zu lenken, die gekühlt werden sollen. Mit Hilfe von Axiallüftern kann zudem der Luftdruck in einer bestimmten Umgebung beeinflusst werden. Dies wird insbesondere bei Kühlsystemen für Computergehäuse deutlich. Manche Hersteller stellen die Lüfter so ein, dass die Luft außerhalb des Gehäuses schneller angesaugt wird, als sie auf der anderen Seite wieder heraus geleitet wird, sodass ein positiver Druck entsteht. Andere Hersteller versuchen hingegen, so viel Luft wie möglich aus dem Gehäuse heraus zu leiten, sodass ein negativer Druck entsteht.

Bei Anwendungen im Haushalt sowie im industriellen Bereich kann die Leistung von Axiallüftern mitunter sehr deutlich ausfallen. Lüftsysteme für Häuser bieten beispielsweise deutlich effizientere Kühllösungen als herkömmliche Klimageräte und erzeugen einen dauerhaften Luftstrom durch das gesamte Gebäude, wodurch es sehr effizient gekühlt wird.

Die Leistung von Axiallüftern kann aufgrund von Strömungsabrissen und Überströmung stark abnehmen. Ein Strömungsabriss tritt in Form einer Unterbrechung des Luftstroms durch den Lüfter auf. Überströmung ist genau das Gegenteil. Bei komplexen Lüftungsanlagen sind die jeweiligen Lüfter stets so einzustellen, dass das Strömungsabrissrisiko ausgeräumt ist.

Bei mangelhaft gefertigten Lüftern können oftmals Probleme durch Vibrationen auftreten, die wiederum bedeutende Auswirkungen haben können, falls die Lüfter an empfindlichen Geräten angebracht sind.

 

Welche Firmen stellen Axiallüfter her?

Einige wenige große Hersteller führen auch Lüfter in ihrem Portfolio. Es gibt jedoch auch Spezialfirmen, deren Augenmerk hauptsächlich auf Lüftern liegt. Lüfter erfreuen sich zunehmend höherer Nachfrage von Verbrauchern, der Industrie und der Wissenschaft.

 

ARX

Dieser Hersteller ist auf thermische Regelungen spezialisiert und führt ein breites Angebot an Keramiklüftern, Radiallüftern und ähnlichen Geräten.

 

Bud

Diese Firma stellt Gehäuse, Lüfter und weitere Produkte für industrielle Anwendungen her.

 

COMAIR ROTRON

Ventileinheiten, Lüfter und Radiallüfter sind allesamt bei diesem Hersteller mit weltweitem Netz erhältlich.

 

Copal Electronics

Copal Electronics stellt elektronische und mechanische Komponenten her.

 

ebm-papst

emb-papst ist ein Global-Player und bekannt für seine Axiallüfter und Elektromotoren.

 

Global Fans

Ventilatoren, Deckenventilatoren und viele andere Lüfter für den Einsatz zu Hause und in der Industrie sind allesamt bei Global Fans erhältlich.

 

Micronel

Dieses Unternehmen bietet Lüfter in zahlreichen verschiedenen Formen sowie Geräte zur thermischen Regelung.

 

Orion

Orion stellt neben Wechselstrom- und Gleichstromlüftern auch Lüfter für Spezialanwendungen bereit.

 

RS

Als weltweites Vertriebsunternehmen für elektronische Geräte bietet dieses Unternehmen mit Sitz im Vereinigten Königreich zahlreiche verschiedene Lüfter an.

 

Sanyo Denki

Ein japanisches Unternehmen, das zahlreiche unterschiedliche Lüfter, Motoren, weitere Kühlsysteme und vieles mehr anbietet.

 

Schneider Electric

Schneider Electric ist ein sehr geschichtsträchtiges Unternehmen mit weltweitem Netz und stellt neben Lüftern auch viele weitere Komponenten und Produkte her.

 

Sunon

Sunon ist ein Spezialunternehmen, das sich ausschließlich auf Lüfter konzentriert. Sie bieten Lüfter in vielen verschiedenen Ausführungen an und konnten mit ihren Produkten bereits zahlreiche Preise gewinnen.

 

Was beschreibt der Luftfluss eines Axiallüfters?

Der Luftfluss wird in Kubikmetern pro Stunde gemessen und gibt an, welche Menge an Luft im Zeitraum von einer Stunde durch den Lüfter strömen wird. Bei komplexen Systemen können mitunter mehrere Lüfter zusammenarbeiten, um den gewünschten Luftfluss zu erreichen. Axiallüfter können zudem an unterschiedlichen Stellen angebracht und so eingestellt werden, dass der Luftfluss gleichmäßig durch einen bestimmten Raum geleitet wird oder aber dass ein bestimmtes Druckgefälle in dem jeweiligen Raum vorherrscht.

 

Welche Produktreihen an Axiallüftern gibt es?

Lüfter sind in zahlreichen verschiedenen Produktreihen von nicht weniger vielen unterschiedlichen Herstellern erhältlich. Die Seriennummern sind oftmals numerisch gestaltet, wie zum Beispiel die Reihe 3400N an Computerlüftern von ebm-papst oder die Reihe Maglev von Sunon. Zu besonders beliebten Reihen zählen KDE, CeraDyna und OD1238.

 

Was beschreibt die Lüfterdrehzahl?

Die Lüfterdrehzahl wird in Umdrehungen pro Minute gemessen und gibt an, mit welcher Geschwindigkeit der Propeller rotiert. Bei vielen Modellen ist die Lüfterdrehzahl veränderbar –insbesondere Axiallüfter in Computer sind auf variable Drehzahlen eingestellt, um einen Störfaktor hoher Geschwindigkeiten zu beseitigen: Lärm.

Manche Lüfter rotieren dabei mit unglaublich hohen Drehzahlen, so sind die 40.000 U/min der Reihe Micronel F40 keine Seltenheit.

Die Geschwindigkeit eines Lüfters ist oftmals direkt mit der Größe des Lüfters verknüpft. Größere Lüfter bewegen mehr Luft pro Zeiteinheit und können somit oftmals mit niedrigerer Drehzahl betrieben werden als kleinere Lüfter, die für dieselbe Luftmenge schneller laufen müssen. Bei Anwendungen, bei denen Personen sich neben einer Maschine aufhalten, die zu kühlen ist, bieten größere Lüfter oftmals bessere Ergebnisse mit weniger Lärm als kleinere Lüfter.

 

Was ist mit AC- oder DC-Betrieb eines Axiallüfters gemeint?

Hierbei handelt es sich lediglich darum, ob der jeweilige Lüfter mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom läuft.

 

Welche Lager sind für Axiallüfter erhältlich?

Die für Axiallüfter erhältlichen Lagerarten umfassen Kugel- und Gleitlager sowie die Typen CeraDyna A und CeraDyna C; dazu Sintec, Sleeve und Vapo. Die Qualität der Lager hat einen deutlichen Einfluss auf die Lebensdauer des gesamten Lüfters, und so dreht sich bei vielen Herstellern das Marketing hauptsächlich rundum das Lager. So zählt beispielsweise das Lagersystem CeraDyna zu den Punkten, die Hersteller besonders hervorheben.

 

Was beschreibt die Richtung der Neigung?

Die Richtung der Flügel in Relation zu der Drehrichtung des Lüfters wird auch als Neigung bezeichnet. Bei einem vorwärts geneigten Lüfter sind die Flügel beispielsweise in einer Richtung mit der Drehung des Lüfters ausgerichtet. In manchen Fällen verlangen besonders hochentwickelte Systeme eine spezielle Neigung des Lüfters. Bei weniger komplexen Anwendungen ist dieser Faktor jedoch in der Regel nicht gar so bedeutend.

 

Was beschreibt die Stromaufnahme eines Axiallüfters?

Die Stromaufnahme eines Axiallüfters zählt mit zu den wichtigsten Eigenschaften. Sie gibt an, wieviel Leistung benötigt wird, um das Gerät zum Laufen zu bringen. Die Einheit hierfür ist Watt. Axiallüfter können ausgesprochen effizient betrieben werden.

 

Wie ist der Geräuschpegel eines Axiallüfters definiert?

Alle Lüfter erzeugen eine bestimmte Menge an Lärm. Diese Größe wird in Dezibel (dB) gemessen und gibt an, wieviel Lärm der Lüfter bei Normalbetrieb erzeugt. Dabei ist sie für große wie kleine Lüfter gleichermaßen von Bedeutung. Kleine Lüfter, die mit sehr hohen Drehzahlen laufen, können beispielsweise eine große Menge an Lärm erzeugen, was wiederum zu einem Problem für besonders leistungsstarke Computer mit einem hohen Maß an thermischer Steuerung werden kann. Doch auch größere Lüfter können in manchen Fällen eine ganze Menge an Lärm verursachen. Mangelhaft gefertigte Lüfter können zudem Probleme mit Vibrationen bekommen, welche die erzeugte Menge an Lärm nochmals steigern.

 

Welche Sensorausgänge sind für Axiallüfter erhältlich?

Die Sensorausgänge von Lüftern sind insbesondere für Anwendungen wichtig, bei denen der Luftstrom präzise geregelt werden muss, beispielsweise in Computergehäusen. Lüfter sind mit vielen verschiedenen Sensoren ausgestattet, darunter Geschwindigkeitsmesser, Spannungsausgänge, Temperaturausgänge, offene Kollektoren, die Daten über die Drehzahl liefern.

Manche Lüfter können über eine Software sehr präzise geregelt werden. Die Drehzahl von Computerlüftern kann zudem manuell von dem Bediener eingestellt werden. Diese Funktion wird insbesondere von Programmieren und anderen professionellen Anwendern eingesetzt, um sicherzustellen, dass ihr Computer zu jeder Zeit so gut wie möglich gekühlt wird.

 

Welche Flügeldurchmesser sind für Axiallüfter erhältlich?

Die Flügeldurchmesser können von einigen wenigen Millimetern bis hin zu sehr großen Werten variieren. Sie beschreiben lediglich den Durchmesser des Propeller-Elements des Lüfters.

Quelle: /web/c/hvac-Fans-thermal-management/Fans/Axial-Fans/