Einführung in Wendeschaufeln
Wendelaue – Unübertroffene aerodynamische Lösungen
Im Bereich der Luftstromregelung spielt das Design von Kanal-Ecken eine entscheidende Rolle für die Effizienz und Funktionalität von Lüftungs-, HVAC-Systemen und Windkanälen. Wenn Luft gezwungen wird, eine scharfe Kurve zu machen, wie es oft in der Kanalarbeit erforderlich ist, trifft sie auf erhöhten Widerstand, was zu höheren Druckverlusten und der Entstehung von Turbulenzen führt. Dies beeinträchtigt nicht nur die Effizienz des Systems, da mehr Energie erforderlich ist, um den Luftstrom aufrechtzuerhalten, sondern wirkt sich auch auf die strukturelle Integrität des Kanalsystems aus, da ungleichmäßige Drücke durch turbulente Strömungen erzeugt werden. Darüber hinaus sind diese turbulenten Strömungen eine häufige Quelle von Lärm, was die Gesamtleistung des Systems und den Komfort für die Endbenutzer weiter mindert.
Die traditionelle Lösung für dieses Problem besteht darin, die Ecken als glatte Radiusbögen zu gestalten, die zwar effektiv den Druckverlust reduzieren und Turbulenzen minimieren, aber ihre eigenen Herausforderungen mit sich bringen. Die bedeutendste dieser Herausforderungen ist der erhöhte Platzbedarf, der für solche Bögen erforderlich ist. In großen Kanalsystemen kann die Implementierung glatter Radiusbögen zu unangemessen großen Strukturen führen, was diese Methode in vielen Szenarien unpraktisch macht, insbesondere dort, wo der Platz begrenzt ist.
Um die aerodynamische Effizienz zu verbessern, wird ein solcher runder Bogen manchmal mit einem sanft gekrümmten Spalter versehen, der sich über die gesamte Bogenlänge des Kanals erstreckt, vom Einlass bis zum Ausgang des Duktus. Dies erhöht den Materialverbrauch, wodurch er mit der Materialintensität eines Kanalbogens mit Strömungsschaufeln vergleichbar wird. Doch das Gesamtgewicht und die Luftstromqualität des Kanalbogens mit Spaltern sind immer noch schlechter als die Lösung mit Strömungsschaufeln.
Hier kommen Strömungsschaufeln, auch bekannt als Eckenschaufeln oder Leitschaufeln, ins Spiel. Sie wurden so entwickelt, dass sie in den Ecken installiert werden, um dem Luftstrom zu ermöglichen, die Ecke mit minimalem Widerstand zu durchqueren, wodurch der Druckverlust effektiv reduziert und die Turbulenz gemildert wird, ohne dass der zusätzliche Platz benötigt wird, den sanfte Radiusbögen erfordern. Dies macht Strömungsschaufeln in Kanalbögen zu einer idealen Lösung, um den Luftstrom effizient in kompakten Räumen zu steuern.
TunnelTech’s Luftverteilungserhöhungs-Schaufeln sind an der Spitze dieser Technologie und bieten unvergleichliche Effizienz in der Luftstromsteuerung. Unsere Produkte sind für eine Vielzahl von Anwendungen konzipiert, von Indoor-Skydive-Einrichtungen und Windtunneln bis hin zu HVAC-Strömungsschaufeln und Belüftungssystemen und verkörpern das Neueste in aerodynamischem Design und Energieeffizienz.
Lokaler Widerstand, Effizienz und Design
Die Hochleistungs-Luftstromlenker von TunnelTech setzen den Branchenstandard für Leistung und aerodynamische Effizienz. Unsere energieeffizienten Duktus-Wendeschaufeln sind so konzipiert, dass sie den aerodynamischen Widerstand minimieren, einen gleichmäßigen Luftstrom gewährleisten und den Energieverbrauch reduzieren.
TunnelTech’s Wendeschaufeln have excellent airduct local resistance characteristics, calculated accurately using the well-known Darcy-Weisbach equation:
[math] \Delta P = \xi\cdot\rho\cdot\frac{v^2}{2} [/math]
Where: ΔP – total pressure losses (pressure drop) in Pa;
ξ – local resistance (Darcy-Weissbach) coefficient;
ρ – fluid density (kg/m3);
V – fluid velocity at the inlet cross-section (m/s).
TunnelTech’s Wendeschaufeln Local resistance coefficient and corresponding pressure drop are presented in the corresponding figure above.
Bitte lesen Sie den Artikel zur Optimierung von Luftkanal-Eckenabschnitten, um mehr über den hydraulischen Widerstand von Luftkanälen und Eckenabschnitten sowie über die damit verbundenen Berechnungsmethoden zu erfahren.
Kühl- und Heizleistung
Einzigartig unter den Führungsflügeln für Lüftungsleitungen bieten unsere Produkte die Möglichkeit, Kühlmittel zirkulieren zu lassen, was eine effiziente Kühlung oder Erwärmung der Luft während des Durchströmens des Rohrs ermöglicht. Diese Funktion eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz von Klimasteuerungsschaufeln in der thermischen Regelung und bietet unseren Kunden vielseitige Lösungen für ihre Anforderungen an den Luftstrom.
Eck-Luftkanalabschnitte mit gekühlten Wendeschaufeln können große Mengen an Wärme abführen, von Hunderten von Kilowatt bis zu mehreren zehn oder sogar Hunderten von Megawatt.
In den TunnelTech-Windkanälen liegt die designbedingte Wärmeabgabe bei maximaler Leistung typischerweise zwischen 1 und 5 MW, je nach Modell des Windkanals. Wenn jedoch gekühlte Wendeschaufeln in anderen Anlagen verwendet werden müssen, wie z. B. in großflächigen industriellen Luftkanal-Wärmetauschern usw., wird ihre Wärmeabgabe nur durch die Wärmeübertragungsfläche begrenzt.
Da das Profil der Schaufel und die Fläche pro Meter Schaufellänge konstant sind, ist es praktisch, einen linearen Wärmeübergangskoeffizienten HTCL für die Wärmeübertragungsberechnungen zu verwenden.
Durch die Kenntnis des Betriebsmodus Ihrer Ausrüstung können Sie den HTCL aus der entsprechenden Abbildung entnehmen und die erforderliche Gesamtlänge aller gekühlten Wendeschaufeln berechnen, um die benötigte Leistung abzuführen.
HTCL – Linearer Wärmeübergangskoeffizient (pro Meter Schaufellänge) wird in der dargestellten Abbildung sowohl für trockene Luft (RH=0%) als auch für feuchte Luft (RH=90% bei 30 ˚C) bei unterschiedlichen Kühlmitteldruckdifferenzen (Wasser) zwischen Einlass- und Auslassanschlüssen des Kühlkanals angegeben.
Bestellen Sie einfach die erforderliche Länge der Wendeschaufeln in Metern für das vorhandene Luftkanalsystem!
Die Wärmeübergangskoeffizientenparameter für die wassergekühlten Wendeschaufeln sind für das Standard-Anschlusslayout von TunnelTech angegeben.
ΔP [kPa] in der obenstehenden Abbildung stellt die Wasserdruckdifferenz zwischen den Einlass- und Auslassanschlüssen der Wendeschaufeln dar (blaue und rote Pfeile im Schema).
Weitere Details zum hydraulischen Verlustkoeffizienten, der Widerstand des Bogenbereichs und dem Wärmeübergangskoeffizienten finden Sie im Abschnitt Dokumentation.
Allgemeine Parameter
| Standard-Bestelloptionen |
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| Sehne | 500 mm |
| Sehnen-Abstand-Verhältnis | ≥3:1 |
| Drehwinkel (Standard) |
90˚ |
| Gewicht | 14,53 kg/m |
| Material | Aluminium |
| Oberflächenbehandlung | Eloxiert |
Betriebstemperaturbereich
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| Individuelle Bestelloptionen |
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| Verfügbare Schaufellängen |
500 – 10000 mm |
| Individueller Drehwinkel | 80˚ – 179˚ – individueller Schaufelwinkel
180˚ – symmetrische Luftfoilen-Wärmetauscherform |
| Individuelles Material |
Glasfaser |
Aerodynamische Leistung
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Lokaler Luftwiderstand * (Darcy – Weissbach-Faktor, ξ) vs. Luftgeschwindigkeit |
5 m/s – 0.048 20 m/s – 0.043 100 m/s – 0.031 |
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Druckverlust im Luftkanal * (Pa) vs. Luftgeschwindigkeit |
5 m/s – 0.7 Pa 20 m/s – 10.6 Pa 100 m/s – 191.6 Pa |
| Geräuschpegel |
60 … 75 dB – im Wendekanal des Luftkanals. 51 dBA – auf der Ebene der Flugkammer (PF45DL Modell. Siehe Geräuschpegeltest hier.) |
* – Idealisiertes periodisches Gebiet der Wendeschaufeln mit einem gleichmäßigen Eintrittsgeschwindigkeitsprofil und den folgenden Luftparametern:
- Luftdichte (ρ) = 1.225 kg/m³
- Luftdynamische Viskosität (µ) = 1.716 × 10⁻⁵ N*s/m²
Der Widerstand entlang der Länge des Kanals muss berücksichtigt werden. Weitere Details – Optimierung des Eckenkanals.
Wärmeübertragungsparameter
Für den Fall, dass das Kältemittel Wasser ist.
Weitere Details finden Sie im Datenblatt.
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Wärmeübertragungskoeffizient für trockene Luft (RH = 0%, T = 30 ˚C) |
HTCL [W/m/K] v/s Luftgeschwindigkeit [m/s] 5 m/s – 24 W/m/K 20 m/s – 64 W/m/K 100 m/s – 230 W/m/K |
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Wärmeübertragungskoeffizient für feuchte Luft (RH = 90%, T = 30 ˚C) |
HTCL [W/m/K] v/s Luftgeschwindigkeit [m/s] 5 m/s – 73 … 172 W/m/K 20 m/s – 87 … 191 W/m/K 100 m/s – 104 … 213 W/m/K abhängig vom Druck der Wasserzufuhr. |
| Verhältnis der Kühlkanalfläche zur Querschnittsfläche der Schaufel | > 45% |
Strombedarf
| Zusätzlicher Druckabfall, der durch das aktive Kühlsystem der gekühlten Wendeschaufeln erzeugt wird |
0 Pa * |
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Kühlsystem Verbrauch |
Unabhängiger Kühler, je nach Kühlbedarf des Kunden |
* – Berücksichtigt im Widerstand des Windkanals mit geschlossenen Klappen der passiven Belüftung (der effizienteste Betriebsmodus ohne beschleunigte Luftausstoß).
Hydraulische Netzwerkparameter
| Kühlmittelleitungen | 3 |
| Ein- und Auslassanschlüsse | 6 |
| Anschluss | Flexibler Schlauch & DIN-Anschluss |
| Erlaubte Kühlmitteltypen |
Wasser (alle Daten hier sind für diesen Typ angegeben). Propylenglykol und andere ASHRAE-kompatible Kältemittel für Aluminium. |
| Hydraulischer Widerstand | siehe Datenblatt, Tabelle A.3.1. |
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Wasserflussrate Q vs. Druckabfall ΔPWasser (kPa) zwischen Ein- und Auslassanschlüssen der Schaufeln. Für alle Kanäle einer Schaufel. Für eine Schaufellänge von 4m. Weitere Optionen – siehe Datenblatt. |
5 kPa – 2.39 m3/h 10 kPa – 3.37 m3/h 30 kPa – 5.85 m3/h 100 kPa – 10.62 m3/h |
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Maximaler Kühlmittel (Wasser) Druckunterschied |
ΔPWASSER = 500 kPa |
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Absolute Platzen des Kühlmittelleitungen (Langzeit) |
PPLATZEN = 600 kPa |
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Testdruck der Flanschschweißlecktightheit (Impuls) |
PFLTEST = 2000 kPa |
Die aerodynamisch optimierten Wendeschaufeln von Tunnel Tech bieten unvergleichliche Vielseitigkeit und Effizienz und sind für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, bei denen das Luftstrommanagement entscheidend ist. Unsere anpassbaren Luftleitflügel sind so konzipiert, dass sie nahtlos in verschiedene Systeme integriert werden können, den Energieverbrauch senken, Geräusche minimieren und die aerodynamische Leistung optimieren. Im Folgenden betrachten wir die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten unserer Wendeschaufeln und heben ihre Vorteile in verschiedenen Branchen und Szenarien hervor.
Wind Tunnel
- Indoor-Skydiving-Anlagen
- Luft- und Raumfahrt-Testeinrichtungen
- Automobilindustrie
- Verbessern Sie das Flugerlebnis mit reduziertem Turbulenzen und energieeffizientem Betrieb
- Erzielen Sie präzise Luftstromkontrolle für genaue aerodynamische Tests
- Optimierung der Fahrzeugdesigns durch verbessertes Luftstrommanagement bei aerodynamischen Tests
HVAC Systeme
- Gewerbegebäude
- Wohnanlagen
- Rechenzentren
- Optimierung des Luftkanalsystems; Energieeffizienz; Senkung der Betriebskosten; Verbesserung der Gesundheit und Sicherheit durch effizientes Management von Luftqualität und Temperatur
- Gewährleistung eines komfortablen Wohnumfelds mit optimaler Luftqualität und -strömung; Verbesserung der Gesundheit und Sicherheit
- Thermisches Management: Luftstromleitflügel halten kritische Temperatur- und Feuchtigkeitswerte für die Leistung und Langlebigkeit der Server aufrecht
Lüftungssysteme für das Bauwesen
- Krankenhäuser und Gesundheitseinrichtungen
- Bildungseinrichtungen
- Geräuscharbeitende Wendeschaufeln bieten eine wichtige Luftqualitätskontrolle zum Schutz von Patienten und Personal
- Förderung der Gesundheit und Sicherheit durch effizientes Management von Luftqualität und Temperatur
- Schaffung förderlicher Lernumgebungen durch verbesserte Luftzirkulation
Umweltkontrolle
- Elektronik-, Biotechnologie-, Food-Tech- und andere High-Tech-Einrichtungen / Reinräume
- Sportarenen
- Regulieren Sie Temperatur und Luftfeuchtigkeit für High-Tech- und anspruchsvolle Produktionsprozesse; Klimaanlagen-Leitschaufeln gewährleisten strenge Luftstromstandards für Fertigung und Forschung
- Stellen Sie Komfort und Sicherheit für Athleten und Zuschauer gleichermaßen sicher
Industrielle und spezialisierte Anwendungen
- Tunnelbau und -wartung
- Industrielle Einrichtungen
- Gießereien und Schwerindustrie
- Marine Engineering
- Bergbau und Untergrundbau
- Verbesserung der Luftqualität und Sicherheit für Arbeiter in Tunnelumgebungen
- Optimierung der Lüftungsrohre; Energieeffizienz; Nachhaltige Entwicklung; Senkung der Betriebskosten
- Energieeffizienz; Senkung der Betriebskosten; Rückgewinnung von Abwärme; Dekarbonisierung und ESG; Schwerlast-HVAC-Luftkanäle; Wärmemanagement;
- Verbesserung der Lüftungssysteme auf Schiffen und U-Booten für den Komfort der Besatzung und die Zuverlässigkeit der Ausrüstung
- Bereitstellung wichtiger Belüftung für Bergbaugebiete und andere unterirdische Strukturen zur Verringerung des Risikos gefährlicher Bedingungen
Wendeschaufeln für die Abwärmerückgewinnung
Gekühlte Wendeschaufeln mit integrierten Wärmetauschkanälen bieten eine vielseitige Lösung zur Abwärmerückgewinnung in verschiedenen Anwendungen. Wenn diese Schaufeln in Wärmetauschsysteme integriert werden, können sie überschüssige thermische Energie, die andernfalls verloren gehen würde, auffangen und an Wärmerückgewinnungssysteme übertragen, wodurch die Gesamteffizienz des Systems erheblich verbessert wird.
In der Praxis kann diese Technologie in verschiedenen Bereichen genutzt werden. Beispielsweise können in industriellen Prozessen gekühlte Wendeschaufeln Abwärme aus Abgasen zurückgewinnen und diese verwenden, um einströmende Flüssigkeiten oder Luft vorzuwärmen, wodurch der Energieverbrauch gesenkt wird. In HVAC-Systemen werden ähnliche Prinzipien durch Geräte wie Wärmerückgewinnungsventilatoren (HRVs) und Energie-Rückgewinnungsventilatoren (ERVs) angewendet, die Wärme zwischen Abgas- und Zuluftströmen übertragen. Dieser Prozess minimiert den Energieaufwand zum Heizen oder Kühlen der Zuluft und führt zu erheblichen Energieeinsparungen.
Gekühlte Wendeschaufeln können auch in Systemen zur Stromerzeugung und in erneuerbaren Energiesektoren integriert werden. Zum Beispiel wird in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)-Systemen Abwärme aus der Stromerzeugung zurückgewonnen und für Heizzwecke genutzt, wodurch die Gesamteffizienz des Systems verbessert wird. In geothermischen Energiesystemen können diese Schaufeln helfen, die thermische Energie, die aus der Erde gewonnen wird, zu steuern und die Wärmeübertragungsprozesse zu optimieren.
In grünen und erneuerbaren Energieinitiativen spielt die Abwärmerückgewinnung eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und der Verbesserung der Nachhaltigkeit von Energiesystemen. Dieser Ansatz entspricht den Prinzipien der schlanken Fertigung, indem er die Ressourceneffizienz verbessert und die Betriebskosten durch effektives Wärmemanagement senkt. Darüber hinaus zeigt die Integration solcher Technologien in ESG-Projekten das Engagement zur Minimierung der Umweltauswirkungen und zur Optimierung des Ressourceneinsatzes, was mit den umfassenderen Nachhaltigkeitszielen in Einklang steht.
Wärmerückgewinnung – Verwandte Projekte
Tunnel Tech verfügt über umfassende Erfahrung in der Umsetzung von Projekten, die Wärmetausch- und HVAC-Systeme zur Abwärmerückgewinnung unter Verwendung gekühlter Wendeschaufeln umfassen. Durch die Integration dieser Schaufeln in Wärmetauschsysteme, die darauf ausgelegt sind, thermische Energie, die ansonsten verloren gehen würde, zu erfassen und wiederzuverwenden, ermöglicht Tunnel Tech eine effektivere Rückgewinnung von Abwärme aus verschiedenen industriellen und kommerziellen Prozessen. Dieser Ansatz verbessert nicht nur die Energieeffizienz, sondern unterstützt auch die Nachhaltigkeitsziele, indem er den Energieverbrauch und die Betriebskosten senkt.
Lärmminderung
Wenn das entwickelte Produkt geräuscharm und energieeffizient ist, lässt sich eine solche Lösung deutlich leichter verkaufen. Dies ist besonders wichtig beim Bau leistungsstarker Anlagen, wie beispielsweise Windtunnel für Indoor-Skydiving oder leistungsstarke HVAC-Systeme, die in der Nähe von Wohngebieten errichtet werden, in denen strenge Lärmvorschriften gelten. Solche Lösungen mit geräuschdämpfenden Wendeschaufeln als Air Dyne sind weithin bekannt für den Einsatz in allgemeinen HVAC-Kanälen.
TunnelTech geräuscharme Wendeschaufeln können sowohl in herkömmlichen Belüftungssystemen mit niedriger Luftgeschwindigkeit zur Geräuschunterdrückung als auch in leistungsstarken Industriekanälen mit hohen Luftstromraten eingesetzt werden, in denen Luftkühlung oder Wärmerückgewinnung erforderlich ist.
Jede dieser Anwendungen profitiert erheblich von der fortschrittlichen Konstruktion und Funktionalität der Wendeschaufeln von TunnelTech, was einen großen Schritt in Richtung effizientes Luftstrommanagement darstellt. Durch die Wahl der niedersträngigen Luftführungsschaufeln von TunnelTech können unsere Kunden sicher sein, ihre Systemleistungsziele zu erreichen oder sogar zu übertreffen, während sie gleichzeitig:
- den Energieverbrauch um bis zu 30 % reduzieren
- die Geräuschentwicklung um 60 % reduzieren, im Vergleich zu herkömmlichen Luftkanälen.
* – Experimentelle Ergebnisse für die Geometrie des TT45Pro-Windtunnels.
Für Anfragen und weitere Informationen darüber, wie unsere Wendeschaufeln an spezifische Bedürfnisse angepasst werden können, wenden Sie sich bitte an unser Team. Lassen Sie TunnelTech Ihr Partner für optimale Lösungen im Bereich des Luftstrommanagements sein.
| Tunnel Tech Wendeschaufeln – Datenblatt | ||||||||
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Technische Informationen zu den Tunnel Tech Windtunnel-Ecksektionen und den Parametern der Wendeschaufeln sind in einem umfassenden Datenblatt für die Produkte TTE-TSA und TTE-TV verfügbar. Die Dokumentation enthält Informationen zu Designoptionen, lokalen Widerständen für horizontale und vertikale 90-Grad-Strömungswenden sowie hydraulischen und Wärmeübertragungsparametern für die gekühlten Wendeschaufeln von Tunnel Tech. Download hier: Tunnel Tech Wendeschaufeln – TTE-TSA Datenblatt |
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