Die folgende Fallstudie vergleicht EC- und AC-Ventilatoren mit einem Laufraddurchmesser von 450mm, wie sie in industriell-gewerblichen Räumen eingesetzt werden. Ziel ist es, den Unterschied zwischen den Ventilatoren aufzuzeigen und den jährlichen Energieverbrauch zweier Motoren zu vergleichen, die auf demselben Leistungsniveau arbeiten.
Die wichtigsten Informationen
- Maximale Energieeinsparung: Der EC-Motor ermöglicht eine jährliche Einsparung von bis zu 59 % elektrischer Energie im Vergleich zu einem Standard-AC-Motor.
- Präzise Steuerung: Die integrierte Elektronik ermöglicht eine stufenlose Drehzahlregelung im vollen Bereich von 0-100 %.
- Hoher Wirkungsgrad: Das Gerät hat eine niedrigere Leistungsaufnahme bei gleicher Luftfördermenge wie das AC-Pendant.
- Längere Lebensdauer: Die bürstenlose Konstruktion des EC-Motors eliminiert verschleißende Bauteile und sorgt für einen längeren, störungsfreien Betrieb.
- Kostenreduktion: Der Einsatz der EC-Technologie garantiert eine reale Senkung der Stromrechnung unabhängig von der Anlagenlast.
Worin unterscheiden sich AC- und EC-Motoren bei FR-Ventilatoren?
Ventilatormotoren unterscheiden sich vor allem in ihrer Ausführung und den verfügbaren Funktionen zur Drehzahlregelung.
Standard-AC-Motoren
Standard-AC-Induktionsmotoren werden in der HVAC-Branche häufig eingesetzt, wo ein gleichmäßiger Luftstrom entscheidend ist. Die Drehzahlsteuerung ist eingeschränkt (bei einstufigen Ventilatoren kann sie nur über Spannungsregler erfolgen).
Moderne EC-Motoren
EC-Motoren werden dort eingesetzt, wo ein flexibler Ventilatorbetrieb erforderlich ist und der Stromverbrauch gesenkt werden soll – EC-Motoren verbrauchen bei niedrigeren Ventilatordrehzahlen weniger Energie, wie die folgende Untersuchung zeigt.
Zusätzlich verfügen EC-Motoren über eine integrierte, präzise Steuerelektronik – sie sind bürstenlos, wodurch ihre Lebensdauer deutlich länger ist, und die Steuerung erfolgt über einen Drehzahlregler im Bereich von 0-100 %.
Vergleich von EC- und AC-Motor
| Motortyp | Standard-AC-Motor | EC Motor |
| Energieeffizienz | Standard | Höher – Energieeinsparung bis zu 20-60 % bei entsprechender Leistungsregelung |
| Drehzahlsteuerung | Eingeschränkt (stufig), erfordert einen Spannungsregler | Stufenlose Drehzahlregelung (0-100 %) |
| Leistungsaufnahme | Konstant | Niedriger bei gleicher Luftfördermenge |
Fallstudie: Unterschied im Betrieb von EC- vs. AC-Ventilator
Um den Unterschied im Betrieb der Geräte wirkungsvoll zu zeigen, legen wir zwei Betriebsszenarien der Ventilatoren zugrunde. Das erste betrifft dieselbe Luftleistung bei höherem Widerstand in [Pa], das zweite dieselbe Luftleistung bei niedrigerem Widerstand in [Pa].
A) Für die höchste gemeinsame Luftleistung von 3000 [m3/h] und einen angenommenen Widerstand von 150 [Pa].
EC-MOTOR: Leistungsaufnahme -> 423 [W] -> Bei 10V-Signal
AC-MOTOR: Leistungsaufnahme -> 495 [W] -> Bei Stufe HIGH
Unter der Annahme, dass die Ventilatoren täglich 4 Stunden laufen und der Energiepreis 1.1 PLN pro kWh beträgt.
| EC Motor | AC Motor | |
| Anschaffungskosten | — | — |
| Jährlicher Verbrauch | 618 [kWh] | 723 [kWh] |
| Jährliche Energiekosten | 680 [PLN] | 795 [PLN] |
Für die obigen Parameter zeigt der Kostenunterschied, dass der EC-Motor im Jahresverlauf rund 15 % weniger Energie verbraucht hat.
B) Für die niedrigste gemeinsame Luftfördermenge von 4000 [m3/h] und einen angenommenen Widerstand von 15 [Pa]
EC-MOTOR: Leistungsaufnahme -> 118 [W] -> Bei 6V-Signal
AC-MOTOR: Leistungsaufnahme -> 286 [W] -> Bei Stufe LOW
Unter der Annahme, dass die Ventilatoren täglich 4 Stunden laufen und der Energiepreis 1.1 PLN pro kWh beträgt.
| EC Motor | AC Motor | |
| Anschaffungskosten | — | — |
| Jährlicher Verbrauch | 172.3 [kWh] | 418 [kWh] |
| Jährliche Energiekosten | 190 [PLN] | 460 [PLN] |
Für die obigen Parameter zeigt der Kostenunterschied, dass der EC-Motor im Jahresverlauf rund 59 % weniger Energie verbraucht hat.
Zusammenfassung
Die obigen Ergebnisse zeigen, dass EC-Motoren bei entsprechender Drehzahloptimierung den jährlichen Energieverbrauch senken können, was besonders relevant ist, wenn mehrere Geräte gleichzeitig arbeiten. Das Ergebnis kann bei anderen Luftwiderständen abweichen. Unter den obigen Annahmen verbrauchte der EC-Motor im Jahresverlauf etwa 59 % weniger Energie bei der niedrigsten gemeinsamen Luftleistung und 15 % weniger Energie bei der höchsten gemeinsamen Luftleistung.
