Anhang III REG_2024_1834 – MESSUNGEN UND BERECHNUNGEN

Für die Feststellung und Überprüfung der Konformität mit den Anforderungen dieser Verordnung werden gemäß den Nummern 2 bis 8 Messungen und Berechnungen unter Verwendung harmonisierter Normen, deren Nummern im Amtsblatt der Europäischen Union zu diesem Zweck veröffentlicht wurden, oder anderer zuverlässiger, genauer und reproduzierbarer Verfahren vorgenommen, die dem allgemein anerkannten Stand der Technik Rechnung tragen.

Solange es keine einschlägigen Normen gibt und keine Verweise auf einschlägige harmonisierte Normen im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht wurden, sind die in Tabelle 2 genannten übergangsweise geltenden Methoden oder andere zuverlässige, genaue und reproduzierbare Verfahren, die dem allgemein anerkannten Stand der Technik Rechnung tragen, gemäß den Nummern 2 bis 8 anzuwenden.

Hersteller, Importeure oder Bevollmächtigte müssen für die Berechnungen gemäß diesem Anhang die angegebenen Werte der Parameter gemäß Artikel 4 Absatz 2 verwenden.

Sofern zuverlässige, genaue und reproduzierbare Prüf- und Berechnungsmethoden verwendet werden, kann der Hersteller für die Prüfung der Übereinstimmung mit dieser Verordnung a) Elemente entfernen, bei denen es sich nicht um wesentliche Elemente im Sinne von Artikel 2 Nummer 2 handelt; b) die Prüfungen mit dem geometrischen Äquivalent der Innenfläche des Stators durchführen; c) die Prüfungen mit einem maßstäblichen Modell des Ventilators durchführen und die Ergebnisse für den realen Ventilator berechnen, wenn dieser einen Laufraddurchmesser von mehr als 1 m (bei Strahlventilatoren) bzw. 0,5 m (bei anderen Ventilatoren) aufweist; d) die Prüfungen am Standort des Kunden oder des Herstellers durchführen, wenn der Ventilator einen Laufraddurchmesser von mehr als 1 m (bei Strahlventilatoren) bzw. 0,5 m (bei anderen Ventilatoren) aufweist.

a)Elemente entfernen, bei denen es sich nicht um wesentliche Elemente im Sinne von Artikel 2 Nummer 2 handelt;

b)die Prüfungen mit dem geometrischen Äquivalent der Innenfläche des Stators durchführen;

c)die Prüfungen mit einem maßstäblichen Modell des Ventilators durchführen und die Ergebnisse für den realen Ventilator berechnen, wenn dieser einen Laufraddurchmesser von mehr als 1 m (bei Strahlventilatoren) bzw. 0,5 m (bei anderen Ventilatoren) aufweist;

d)die Prüfungen am Standort des Kunden oder des Herstellers durchführen, wenn der Ventilator einen Laufraddurchmesser von mehr als 1 m (bei Strahlventilatoren) bzw. 0,5 m (bei anderen Ventilatoren) aufweist.

Die Konformität von Ventilatoren mit Mehrstufenmotoren wird mit der Leistung und Drehzahl ermittelt, die der höchsten für den Kunden verfügbaren Drehzahl entsprechen.

Die Konformität von Ventilatoren, deren Blattwinkel angepasst werden kann, um dem Betriebspunkt des Kunden Rechnung zu tragen, wird anhand der dem Kunden bereitgestellten Konfiguration ermittelt.

Ventilatordurchsatzwinkel Der Ventilatordurchsatzwinkel α wird anhand der folgenden Formel als Mittelwert der Winkel α 1 und α2 berechnet: Dabei gilt: α 1 ist der Winkel der Tangente an der Nabe am Schnittpunkt der Schaufelhinterkante mit der Nabe zur Richtung der Drehachse; α 2 ist der Winkel der Tangente an der Außenseite oder am Außendurchmesser der Schaufel am Schnittpunkt der Schaufelhinterkante mit der Außenseite oder dem Außendurchmesser der Schaufel zur Richtung der Drehachse; die Winkel α1 und α2 sind die Mittelwerte in Umfangsrichtung, wenn die Nabe und/oder die Außenseite nicht axialsymmetrisch sind.

Das Laufrad ist definiert als „axial“, wenn α < 20°, als „halbaxial“, wenn 20° ≤ α < 70° und als „radial“, wenn α ≥ 70°.

Radialblattwinkel „Radialblattwinkel β 2 “ bezeichnet den Winkel zwischen der Tangente des äußeren Umfangs des äußeren Kreises, der durch die Schaufelhinterkante bestimmt wird, und einer Linie, die die Schaufelhinterkante schneidet.

Zur Berücksichtigung von Schaufelkonstruktionen, bei denen sich der Winkel an der Hinterkante schnell ändert, ist der Winkel das arithmetische Mittel entlang von 50 % der Länge der Schaufelhinterkante.

Die Schaufelhinterkante ist die Kante an der Spitze der Schaufel am Auslass des Laufrads.

Ein Radiallaufrad ist definiert als „rückwärts gekrümmt“, wenn 0° < β2 ≤ 50°, als „rückwärts geneigt,“, wenn 50° < β2 ≤ 90° und als „vorwärts gekrümmt“, wenn β2 > 90°.

Ventilatoreffizienz

6.1.

Ventilatoren mit Ausnahme von Strahlventilatoren Die Ventilatoreffizienz wird wie folgt berechnet: η = C p • C c • C guard • P u/P e Dabei gilt: C p ist ein Korrekturfaktor für Leistungsumwandlungsverluste, der bei Ventilatoren mit Gleichstrommotor mit einer Nennspannung von weniger als 100 V 0,9 beträgt, wenn der Gleichrichter nicht Teil des Ventilators ist; andernfalls beträgt er 1,0; C c ist ein Korrekturfaktor für den Teillastausgleich mit einem der folgenden Werte: — C c = 1 bei Ventilatoren ohne Drehzahlregelung; — C c = 1,04 bei Ventilatoren mit Drehzahlregelung und P e ≥ 5 kW, wenn diese Drehzahlregelung bei der Konformitätsprüfung des Ventilators einbezogen wird; — C c = 1 + 0,0812 (P e)-0,5 bei Ventilatoren mit Drehzahlregelung und P e < 5 kW, wenn diese Drehzahlregelung bei der Konformitätsprüfung des Ventilators einbezogen wird; C guard ist ein Korrekturfaktor für den Schutzvorrichtungsausgleich, der bei der Berechnung der Ventilatoreffizienz angewandt werden kann, wenn der Ventilator mit dauerhaft angebrachten Schutzvorrichtungen ausgestattet ist, die nicht entfernt werden können, ohne dass der Ventilator dadurch betriebsunfähig wird.

Cguard beträgt: — 1 bei einem Ventilator ohne Schutzvorrichtung, mit abnehmbarer Schutzvorrichtung oder einer Schutzvorrichtung mit Öffnung e > 30 mm; — 1 + (30-e) • 0,004 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung 20 < e ≤ 30 mm; — 1,04 + (20-e) • 0,0035 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung 10 < e ≤ 20 mm; — 1,075 + (10-e) • 0,0375 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung 8 < e ≤ 10 mm; — 1,15 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung e ≤ 8 mm; „e“ ist dabei die Abmessung der Öffnung, die gemäß Abschnitt 4.2.4.1 der Norm EN ISO 13857:2019 bei einer quadratischen Öffnung einer Seite, bei einer runden Öffnung dem Durchmesser und bei einer Schlitzöffnung der kleinsten Abmessung entspricht; P u in W ist das Produkt aus dem Volumendurchsatz q v in m3/s und der anwendbaren Druckdifferenz Δp zwischen Ventilatoreinlass und -auslass in Pa, beide am BEP ermittelt, gemäß folgender Formel: P u = qv • Δp, q v in m3/s ist dabei das vom Ventilator pro Zeiteinheit bewegte Gasvolumen, das in der Regel für Standardluft mit einer Dichte ρ von standardmäßig 1 200 kg/m3 aus dem Massendurchsatz abgeleitet wird.

— C c = 1 bei Ventilatoren ohne Drehzahlregelung;

— C c = 1,04 bei Ventilatoren mit Drehzahlregelung und P e ≥ 5 kW, wenn diese Drehzahlregelung bei der Konformitätsprüfung des Ventilators einbezogen wird;

— C c = 1 + 0,0812 (P e)-0,5 bei Ventilatoren mit Drehzahlregelung und P e < 5 kW, wenn diese Drehzahlregelung bei der Konformitätsprüfung des Ventilators einbezogen wird;

— 1 bei einem Ventilator ohne Schutzvorrichtung, mit abnehmbarer Schutzvorrichtung oder einer Schutzvorrichtung mit Öffnung e > 30 mm;

— 1 + (30-e) • 0,004 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung 20 < e ≤ 30 mm;

— 1,04 + (20-e) • 0,0035 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung 10 < e ≤ 20 mm;

— 1,075 + (10-e) • 0,0375 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung 8 < e ≤ 10 mm;

— 1,15 bei einem Ventilator mit Schutzvorrichtung mit Öffnung e ≤ 8 mm;

6.2.

Strahlventilatoren Die Effizienz von Strahlventilatoren η(T) wird wie folgt berechnet:r Dabei gilt: q(T) ist der Volumendurchsatz beim Schub T in mv 3/s; Δp(T) ist die Druckdifferenz beim Schub T in Pa; P ist die dem Ventilator zugeführte elektrische Eingangsleistung in W;e ρ ist die Standardluftdichte (1,2 kg/m3); A ist die Brutto-Ventilatorauslassfläche in m2 2; T ist der Schub des Strahlventilators gemäß Anhang I Nummer 24;m C p, Cc und Cguard sind die in Abschnitt 6.1 beschriebenen Korrekturfaktoren.

Charakteristischer Luftschallemissionswert L Der charakteristische Luftschallemissionswert in dB(A) ist wie folgt definiert: L = PWL impeller – 30 log u – 10 log (0,001•tip q • v p fs) + 5 log D impeller Dabei gilt: PWL impeller ist der Schallleistungspegel des Laufrads am BEP in dB(A); u ist die Geschwindigkeit der Laufradspitze am BEP in m/s;tip q ist der Volumendurchsatz am BEP in mv 3/s; p fs ist der statische Ventilatordruck am BEP in Pa; D ist der Laufraddurchmesser in m.impeller

Spezifische Drehzahl σ ΒΕΡ Die spezifische Drehzahl σ von Radialventilatoren mit einer elektrischen Eingangsleistung ΒΕΡ P < 10 kW in der Messkategorie B oder D und der Effizienzkategorie „totale Effizienz“ ist definiert als:e Dabei gilt: σ ist die spezifische Drehzahl;ΒΕΡ n ist die Ventilatordrehzahl in Umdrehungen pro Sekunde (U/sec); ρ ist die Luftdichte (1,2 kg/m3); q ist der Volumendurchsatz am BEP in mv,BEP 3/s; p ist der Ventilatordruck am BEP in Pa;f,BEP π ist die Zahl Pi (3,14...).

Tabelle 2 Verweise und erläuternde Anmerkungen zu Ventilatoren (Sofern nicht anders angegeben, ist die Quelle aller Verweise CEN.) Parameter Fundstelle/Titel Anmerkungen und kurze Beschreibung FprEN 17166:2020 Ventilatoren — Verfahren und Methoden zur Ermittlung der Energieeffizienz für die elektrische Eingangsleistung im Bereich von 125 W bis 500 kW Messkategorie 4.3 Identifizierung einer geeigneten Messkategorie Messkategorie bezeichnet eine Prüf-, Mess- oder Betriebsanordnung, die die Einlass- und Auslassbedingungen des geprüften Ventilators bestimmt und für die Ermittlung der Energieeffizienz verwendet wird.

Die Kategorien sind gemäß EN ISO 13349:2010 und EN ISO 5801:2017 § 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 (Kategorien A bis D) und EN ISO 13350:2015 (Kategorie E — Strahlventilatoren) nummeriert.

Effizienzkategorie 3.15.1 und 3.15.3 Begriffsbestimmungen des Ventilatordrucks und des statischen Ventilatordrucks Die Form der Ausgangsenergie des Ventilatorgases zur Bestimmung der Energieeffizienz des Ventilators, definiert durch den Ventilatordruck oder den statischen Ventilatordruck.

Effizienzgrad 6.1 und 6.2 Vergleichsverfahren zwischen Wirkungsgradklassen Der Parameter wird in dieser Verordnung für die Berechnung der Mindestenergieeffizienz des Ventilators als „N“ bezeichnet.

In der Norm FprEN 17166:2020 wird der mindestens erforderliche Effizienzgrad als N g bezeichnet.

Ventilatoreffizienz 5.5.2.5 Prüfung von Strahlventilatoren Die Gesamteffizienz eines Strahlventilators wird nach EN ISO 13350:2015 berechnet.

Volumendurchsatz q v 3.18 Volumenstrom Der Volumendurchsatz q v1 ist der Massendurchsatz geteilt durch die Dichte am Ventilatoreinlass: q v1 = q m/ρ 1.

EN ISO 5801:2017 § 11.2 und Anhang A für die Messung und Berechnung des Massenstroms, wobei der Volumenstrom nach § 15.1.8 berechnet werden kann.

Spezifische Drehzahl σ ΒΕΡ 3.15.1 Das Verhältnis zwischen Durchsatz und Ventilatordruck als dimensionslose Kennzahl am BEP, das gemäß Anhang III Nummer 8 berechnet werden kann.

Der erforderliche Ventilatordruck kann gemäß FprEN 17166:2020 § 3.15.1 berechnet werden.

EN ISO 5801:2017 Ventilatoren — Leistungsmessung auf genormten Prüfständen Druckdifferenz Δ p (in Pa) am BEP 12.8.9 Messverfahren Beschreibt die Messung der Druckdifferenz zwischen Ventilatoreinlass und -auslass, die gemäß der Verordnung am BEP zu messen ist.

Ventilatordrehzahl (U/min) 7.2 und 12.3 Drehzahl Spezifisches Verhältnis 15.1.6 Ventilatordruck Der am Ventilatorauslass gemessenen Staudruck, geteilt durch den Staudruck am Ventilatoreinlass, bei Nenndurchsatz.

Das spezifische Verhältnis kann gemäß EN ISO 5801:2017 § 3.35 berechnet werden; dort ist es als Druckverhältnis des Ventilators (r) definiert, wobei r = p sg2/p sg1.

IEC/EN 60034-2-1:2014 Drehende elektrische Maschinen — Teil 2-1: Standardverfahren zur Bestimmung der Verluste und des Wirkungsgrades aus Prüfungen (ausgenommen Maschinen für Schienen- und Straßenfahrzeuge) Elektrische Eingangsleistung P e (in kW) 6.1.2 Direkte Messung der Eingangsleistung ( P 1) und Ausgangsleistung (P 2).

Die elektrische Eingangsleistung am BEP, gemessen an den Hauptklemmen des Motors oder, falls vorhanden, der Drehzahlregelung.

EN IEC/60034-2-1:2014 für die elektrische Eingangsleistung von Elektromotoren, die direkt aus dem Netz gespeist werden, EN IEC 61800-9-2:2017 für die elektrische Eingangsleistung von Elektromotoren, die mit einem CDM kombiniert und von diesem gespeist werden.

Parameter Fundstelle/Titel Anmerkungen und kurze Beschreibung

FprEN 17166:2020 Ventilatoren — Verfahren und Methoden zur Ermittlung der Energieeffizienz für die elektrische Eingangsleistung im Bereich von 125 W bis 500 kW

Messkategorie 4.3 Identifizierung einer geeigneten Messkategorie Messkategorie bezeichnet eine Prüf-, Mess- oder Betriebsanordnung, die die Einlass- und Auslassbedingungen des geprüften Ventilators bestimmt und für die Ermittlung der Energieeffizienz verwendet wird.

Die Kategorien sind gemäß EN ISO 13349:2010 und EN ISO 5801:2017 § 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 (Kategorien A bis D) und EN ISO 13350:2015 (Kategorie E — Strahlventilatoren) nummeriert.

In der Norm FprEN 17166:2020 wird der mindestens erforderliche Effizienzgrad als N g bezeichnet.

Ventilatoreffizienz 5.5.2.5 Prüfung von Strahlventilatoren Die Gesamteffizienz eines Strahlventilators wird nach EN ISO 13350:2015 berechnet.

Volumendurchsatz q v 3.18 Volumenstrom Der Volumendurchsatz q v1 ist der Massendurchsatz geteilt durch die Dichte am Ventilatoreinlass: q v1 = q m/ρ 1.

EN ISO 5801:2017 § 11.2 und Anhang A für die Messung und Berechnung des Massenstroms, wobei der Volumenstrom nach § 15.1.8 berechnet werden kann.

Spezifische Drehzahl σ ΒΕΡ 3.15.1 Das Verhältnis zwischen Durchsatz und Ventilatordruck als dimensionslose Kennzahl am BEP, das gemäß Anhang III Nummer 8 berechnet werden kann.

Der erforderliche Ventilatordruck kann gemäß FprEN 17166:2020 § 3.15.1 berechnet werden.

EN ISO 5801:2017 Ventilatoren — Leistungsmessung auf genormten Prüfständen

Druckdifferenz Δ p (in Pa) am BEP 12.8.9 Messverfahren Beschreibt die Messung der Druckdifferenz zwischen Ventilatoreinlass und -auslass, die gemäß der Verordnung am BEP zu messen ist.

Ventilatordrehzahl (U/min) 7.2 und 12.3 Drehzahl

Spezifisches Verhältnis 15.1.6 Ventilatordruck Der am Ventilatorauslass gemessenen Staudruck, geteilt durch den Staudruck am Ventilatoreinlass, bei Nenndurchsatz.

Das spezifische Verhältnis kann gemäß EN ISO 5801:2017 § 3.35 berechnet werden; dort ist es als Druckverhältnis des Ventilators (r) definiert, wobei r = p sg2/p sg1.

Elektrische Eingangsleistung P e (in kW) 6.1.2 Direkte Messung der Eingangsleistung ( P 1) und Ausgangsleistung (P 2).

Die elektrische Eingangsleistung am BEP, gemessen an den Hauptklemmen des Motors oder, falls vorhanden, der Drehzahlregelung.

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