AxiEco 200 di ebm-papst: più controllo del flusso nei sistemi di raffreddamento ad alta pressione

Nei sistemi di raffreddamento ad alta densità, movimentare una grande quantità d’aria non è sufficiente. Il flusso deve attraversare scambiatori, griglie, filtri, condotti e componenti elettronici mantenendo una pressione adeguata e un comportamento il più possibile stabile. Quando l’aria incontra improvvise variazioni di direzione o restringimenti, infatti, possono formarsi turbolenze che aumentano il carico sul ventilatore, generano vibrazioni e rumorosità e riducono l’efficienza complessiva del sistema.

È proprio su questo aspetto che interviene AxiEco 200, il ventilatore assiale compatto sviluppato da ebm-papst per applicazioni caratterizzate da elevate esigenze di pressione. Grazie a una geometria aerodinamica specificamente progettata per controllare il flusso d’aria, il ventilatore contribuisce a contenere le turbolenze e a garantire un raffreddamento più stabile, affidabile e durevole.

Quando aumenta la resistenza, il controllo dell’aria diventa decisivo

All’interno di un’applicazione reale, il ventilatore raramente lavora in condizioni di scarico completamente libero. La presenza di scambiatori di calore, dissipatori, pannelli, griglie protettive e passaggi particolarmente stretti introduce una resistenza che il flusso d’aria deve superare.

Nei sistemi compatti questo fenomeno assume ancora maggiore importanza, perché ogni componente deve essere integrato in spazi ridotti e la distribuzione dell’aria può subire numerose variazioni. Un ventilatore non adeguatamente progettato per queste condizioni rischia di perdere rapidamente prestazioni, lavorando fuori dal proprio punto ottimale e richiedendo un maggiore assorbimento energetico per mantenere la temperatura prevista.

AxiEco 200 nasce per rispondere proprio alle applicazioni in cui la pressione disponibile e la stabilità del flusso sono importanti quanto la portata nominale. Il ventilatore impiega una girante sviluppata per le applicazioni ad alta pressione e una configurazione capace di ridurre vortici, riflussi e perdite aerodinamiche. La conseguenza è un passaggio dell’aria più ordinato, che permette al sistema di raffreddamento di mantenere prestazioni più prevedibili anche quando le condizioni operative diventano impegnative.

In chiave RefriExpo, queste caratteristiche risultano particolarmente interessanti per i sistemi nei quali il controllo termico deve essere continuo e affidabile: apparecchiature elettroniche, sistemi di automazione, unità di raffreddamento ad alta densità, quadri elettrici, infrastrutture energetiche e applicazioni nelle quali l’aria deve attraversare componenti con elevate perdite di carico.

Una geometria senza gap per ridurre turbolenze e rumorosità

Uno degli elementi distintivi di AxiEco 200 è il particolare rapporto tra girante e housing. Nel ventilatore non è presente il tradizionale spazio tra l’estremità delle pale e la struttura esterna, il cosiddetto tip gap. Questa configurazione limita il passaggio incontrollato dell’aria sopra le estremità delle pale, uno dei fenomeni che può favorire la formazione di vortici e ridurre l’efficienza aerodinamica.

La girante, l’anello diffusore integrato e il mozzo costituiscono così un’unità compatta. Il design diagonale dell’housing e il raddrizzatore di flusso contribuiscono inoltre a indirizzare l’aria in maniera più uniforme, limitando le turbolenze in ingresso e in uscita dal ventilatore.

Questa ottimizzazione produce vantaggi che non riguardano soltanto la portata. Rispetto ad altri ventilatori delle medesime dimensioni, ebm-papst dichiara per AxiEco 200:

• una portata d’aria superiore fino al 9%;
• un incremento dell’efficienza fino al 7%;
• una riduzione della rumorosità fino a 5 dB(A);
• una velocità massima che può raggiungere gli 8.000 giri al minuto.

La riduzione delle emissioni sonore assume particolare rilievo nelle installazioni che utilizzano numerosi ventilatori contemporaneamente. Anche una differenza apparentemente limitata sul singolo componente può infatti incidere sul livello acustico complessivo dell’apparecchiatura, soprattutto nei sistemi modulari o installati in ambienti sensibili al rumore.

La minore turbolenza contribuisce inoltre a contenere vibrazioni e sollecitazioni meccaniche. Il risultato è un funzionamento più regolare, con potenziali benefici sulla stabilità dell’intero sistema e sulla durata dei componenti.

Motore trifase DC e gestione intelligente delle prestazioni

Alle caratteristiche aerodinamiche si affianca una tecnologia di azionamento progettata per offrire elevate prestazioni in dimensioni contenute. AxiEco 200 utilizza un motore trifase DC multipolare, caratterizzato da funzionamento fluido, vibrazioni ridotte e un’elevata densità di potenza.

La gestione termica del motore è stata studiata per favorire la dissipazione del calore generato durante il funzionamento ad alta velocità. Il design compatto permette così di integrare il ventilatore nelle applicazioni in cui lo spazio disponibile è limitato, senza rinunciare alla pressione necessaria per superare le resistenze del circuito aeraulico.

Il ventilatore può essere regolato tramite segnale PWM oppure mediante un ingresso analogico 0–10 VDC. La velocità può quindi essere adattata alle reali necessità di raffreddamento, evitando di mantenere il componente costantemente alla massima potenza quando il carico termico è ridotto.

Questa possibilità consente di implementare logiche di funzionamento modulanti, con diversi vantaggi:

• riduzione dei consumi durante il funzionamento a carico parziale;
• minore produzione di rumore quando non è richiesta la massima prestazione;
• controllo più preciso della temperatura;
• adattamento dinamico alle variazioni del carico termico;
• maggiore integrazione con l’elettronica dell’apparecchiatura.

AxiEco 200 supporta inoltre l’integrazione BUS, ad esempio tramite MODBUS, rendendo possibile lo scambio di informazioni con sistemi di supervisione, controllori e piattaforme di monitoraggio.

Monitoraggio e manutenzione diventano parte del ventilatore

Nei sistemi di raffreddamento critici, un’anomalia nella ventilazione può provocare un rapido aumento della temperatura e compromettere il funzionamento delle apparecchiature. Per questo motivo la disponibilità di informazioni sullo stato del ventilatore assume un valore sempre maggiore.

AxiEco 200 integra diverse funzioni pensate per migliorare il controllo operativo. I segnali di allarme permettono di rilevare condizioni che richiedono un intervento, mentre il sensore di temperatura monitora l’ambiente in cui lavora il ventilatore. L’applicazione FanCheck può inoltre essere utilizzata per determinare la vita utile residua del prodotto, supportando strategie di manutenzione più consapevoli.

La disponibilità di questi dati consente di superare una gestione basata esclusivamente sulla manutenzione programmata. Il componente può diventare parte di un sistema di controllo più ampio, nel quale le condizioni operative vengono monitorate e gli interventi possono essere pianificati prima che si verifichi un fermo.

Un altro aspetto rilevante riguarda la possibilità di effettuare la sostituzione del ventilatore con il sistema ancora in funzione. Nelle installazioni composte da più unità, quando un ventilatore viene disattivato può essere trascinato in rotazione inversa dal flusso prodotto dagli altri componenti. Grazie alla coppia disponibile e all’elettronica di controllo, AxiEco 200 è progettato per riavviarsi anche dopo questa condizione, agevolando le operazioni di manutenzione e la funzionalità hot-swap.

Protezione IP68 per condizioni operative impegnative

Un ventilatore destinato a operare all’interno di sistemi di raffreddamento deve spesso confrontarsi con polvere, umidità, variazioni termiche e possibili infiltrazioni d’acqua. Queste condizioni possono compromettere l’elettronica, accelerare il deterioramento dei materiali e ridurre l’affidabilità nel tempo.

AxiEco 200 può raggiungere il grado di protezione IP68, grazie al quale risulta altamente resistente alla penetrazione di acqua e polvere. L’housing, disponibile in metallo o materiale composito, è progettato per funzionare in un intervallo di temperatura compreso tra –30 e 60 °C e con livelli di umidità fino al 98%, in assenza di condensa.

Queste caratteristiche ampliano le possibilità di integrazione del ventilatore, soprattutto nelle applicazioni installate in ambienti tecnici, industriali o parzialmente esposti agli agenti esterni. La robustezza costruttiva contribuisce anche a ridurre la necessità di protezioni supplementari, semplificando la progettazione dell’apparecchiatura finale.

Il prodotto dispone inoltre di diverse certificazioni e omologazioni internazionali, tra cui VDE, UL/CSA, CCC, CE ed EAC, facilitandone l’impiego in apparecchiature destinate a mercati differenti.

Dal singolo ventilatore alla stabilità dell’intero sistema

Il valore di un ventilatore non può essere valutato esclusivamente attraverso il dato massimo di portata. Nelle applicazioni di raffreddamento più evolute contano soprattutto la capacità di mantenere le prestazioni in presenza di contropressione, l’efficienza ai diversi regimi, la gestione della rumorosità e la possibilità di monitorare il componente nel tempo.

Con AxiEco 200, ebm-papst integra in un’unica soluzione aerodinamica, motore ed elettronica di controllo. Il design privo di gap tra pale e housing limita le turbolenze; il motore trifase DC permette di raggiungere elevate velocità in uno spazio contenuto; la regolazione elettronica adegua le prestazioni alle reali esigenze; la protezione IP68 sostiene l’affidabilità anche in condizioni ambientali impegnative.

Il risultato è un ventilatore compatto pensato non soltanto per movimentare l’aria, ma per farlo in maniera controllata. Un aspetto sempre più importante nei sistemi di raffreddamento ad alta densità, nei quali efficienza energetica, disponibilità operativa e stabilità termica devono essere considerate come parti dello stesso progetto.