Два уобичајена типа вентилатора који се користе у грађевинарству за каналске системе се генерално називају центрифугални и аксијални вентилатори – назив потиче од дефинисаног смера струјања ваздуха кроз вентилатор.Ова два типа су сама по себи подељена у низ подтипова који су развијени да обезбеде одређене карактеристике протока/притиска, као и друге оперативне атрибуте (укључујући величину, буку, вибрације, могућност чишћења, могућност одржавања и робусност).

---

Табела 1: Амерички и европски објављени подаци о максималној ефикасности вентилатора за вентилаторе >600 мм у пречнику

---

Неки од најчешћих типова вентилатора који се користе у ХВАЦ-у наведени су у табели 1, заједно са индикативном вршном ефикасношћу која је прикупљена1 из података које је објавио низ америчких и европских произвођача.Поред ових, 'плуг' вентилатор (који је заправо варијанта центрифугалног вентилатора) бележи растућу популарност последњих година.

---

Слика 1: Генеричке криве вентилатора.Прави навијачи могу се увелико разликовати од ових поједностављених кривина

---

Карактеристичне криве вентилатора су приказане на слици 1. Ово су преувеличане, идеализоване криве, а стварни вентилатори се могу разликовати од ових;међутим, вероватно ће показати сличне атрибуте.Ово укључује области нестабилности које настају услед лова, где вентилатор може да прелази између два могућа протока при истом притиску или као последицу заустављања вентилатора (погледајте Заустављање кутије за проток ваздуха).Произвођачи такође треба да идентификују префериране 'безбедне' радне опсеге у својој литератури.

Центрифугални вентилатори

Код центрифугалних вентилатора ваздух улази у радно коло дуж његове осе, а затим се центрифугалним кретањем радијално испушта из радног кола.Ови вентилатори су способни да генеришу и високе притиске и велике запремине протока.Већина традиционалних центрифугалних вентилатора је затворена у кућиште типа спиралног типа (као на слици 2) које делује тако да усмерава покретни ваздух и ефикасно претвара кинетичку енергију у статички притисак.Да би се померио више ваздуха, вентилатор може бити дизајниран са „двоструким улазним“ радним колом двоструке ширине, омогућавајући ваздуху да улази са обе стране кућишта.

---

Слика 2: Центрифугални вентилатор у спиралном кућишту, са ротором нагнутим уназад

---

Постоји велики број облика лопатица који могу да чине радно коло, при чему су главни типови закривљени напред и назад – облик лопатице ће одредити његове перформансе, потенцијалну ефикасност и облик карактеристичне кривине вентилатора.Други фактори који ће утицати на ефикасност вентилатора су ширина радног кола, зазор између улазног конуса и ротирајућег радног кола, и површина која се користи за испуштање ваздуха из вентилатора (тзв. 'подручје експлозије'). .

Овај тип вентилатора је традиционално покретан мотором са распоредом ремена и ременице.Међутим, са побољшањем електронске контроле брзине и повећаном доступношћу електронски комутираних ('ЕЦ' или без четкица) мотора, директни погони постају све чешћи.Ово не само да уклања неефикасност својствену ременском погону (која може бити од 2% до више од 10%, у зависности од одржавања2), већ ће вероватно и смањити вибрације, смањити одржавање (мање лежајева и захтева за чишћење) и направити склоп компактније.

Центрифугални вентилатори закривљени уназад

Назад закривљене (или „косе“) вентилаторе карактеришу лопатице које се нагињу од смера ротације.Могу да достигну ефикасност од око 90% када се користе лопатице од аеропрофила, као што је приказано на слици 3, или са обичним лопатицама обликованим у три димензије, и нешто мање када се користе обичне закривљене лопатице, и опет мање када се користе једноставне лопатице са равним плочама закошеним уназад.Ваздух напушта врхове радног кола релативно малом брзином, тако да су губици трења унутар кућишта ниски, а бука која ствара ваздух је такође ниска.Они могу застати на крајњим границама радне криве.Релативно шири импелери ће обезбедити највећу ефикасност и могу лако да користе веће аеропрофилне лопатице.Танка импелера ће показати мало користи од употребе аеропрофила, па се склоните да користите лопатице са равним плочама.Вентилатори закривљени уназад су посебно истакнути по свом капацитету да производе високе притиске у комбинацији са ниском буком, и имају карактеристику снаге која не преоптерећује – то значи да ће се, како се отпор смањује у систему и повећава проток, снага коју троши електрични мотор смањити .Конструкција назад закривљених вентилатора ће вероватно бити робуснија и прилично тежа од мање ефикасног вентилатора закривљеног напред.Релативно спора брзина ваздуха кроз лопатице може дозволити акумулацију загађивача (као што су прашина и масноћа).

---

Слика 3: Илустрација радних кола центрифугалних вентилатора

---

Центрифугални вентилатори закривљени напред

Напред закривљени вентилатори се одликују великим бројем напред закривљених лопатица.Пошто обично производе ниже притиске, мањи су, лакши и јефтинији од еквивалентног вентилатора закривљеног уназад.Као што је приказано на сликама 3 и 4, овај тип радног кола вентилатора ће укључивати 20 и више лопатица које могу бити једноставне као што су формиране од једног металног лима.Побољшана ефикасност се постиже у већим величинама са појединачним обликованим ножевима.Ваздух напушта врхове лопатица са великом тангенцијалном брзином, а ова кинетичка енергија се мора претворити у статички притисак у кућишту – ово умањује ефикасност.Обично се користе за мале до средње запремине ваздуха при ниском притиску (обично <1,5кПа) и имају релативно ниску ефикасност испод 70%.Сцролл кућиште је посебно важно за постизање најбоље ефикасности, јер ваздух напушта врх лопатица великом брзином и користи се за ефикасно претварање кинетичке енергије у статички притисак.Они раде при малим брзинама ротације и, стога, нивои буке генерисани механичким путем имају тенденцију да буду нижи од вентилатора са закривљеним уназад већим брзинама.Вентилатор има карактеристику снаге преоптерећења када ради на ниским системским отпорима.

---

Слика 4: Центрифугални вентилатор закривљени напред са интегрисаним мотором

---

Ови вентилатори нису прикладни тамо где је, на пример, ваздух јако контаминиран прашином или носи увучене капљице масти.

---

Слика 5: Пример утикача са директним погоном са лопатицама закривљеним уназад

---

Центрифугални вентилатори са радијалним лопатицама

Центрифугални вентилатор са радијалним лопатицама има предност што може да помера контаминиране честице ваздуха и под високим притисцима (реда од 10кПа), али је, радећи при великим брзинама, веома бучан и неефикасан (<60%), па не би требало да буде користи се за ХВАЦ опште намене.Такође пати од карактеристике снаге преоптерећења – како је отпор система смањен (можда отварањем клапни контроле јачине звука), снага мотора ће порасти и, у зависности од величине мотора, могуће је 'преоптерећење'.

Плуг фанс

Уместо да се монтирају у спирално кућиште, ови наменски дизајнирани центрифугални импелери могу да се користе директно у кућишту јединице за обраду ваздуха (или, заиста, у било ком каналу или пленуму), а њихов почетни трошак ће вероватно бити нижи од смештени центрифугални вентилатори.Познати као центрифугални вентилатори 'пленум', 'плуг' или једноставно 'неуграђени' центрифугални вентилатори, они могу пружити неке предности простора, али по цену изгубљене радне ефикасности (са најбољом ефикасношћу која је слична оној за смештене напред закривљене центрифугалне вентилаторе).Вентилатори ће увлачити ваздух кроз улазни конус (на исти начин као и смештени вентилатор), али затим испуштају ваздух радијално око целог спољашњег обима радног кола од 360°.Они могу да обезбеде велику флексибилност излазних прикључака (из пленума), што значи да може бити мања потреба за суседним кривинама или оштрим прелазима у каналу који би сами по себи допринели паду притиска у систему (а самим тим и додатној снази вентилатора).Укупна ефикасност система може се побољшати коришћењем улаза звона у канале који излазе из пленума.Једна од предности вентилатора са утикачем је његова побољшана акустичка перформанса, која је у великој мери резултат апсорпције звука унутар пленума и недостатка „директних видних“ путања од радног кола до отвора цеви.Ефикасност ће веома зависити од локације вентилатора унутар пленума и односа вентилатора према његовом излазу – пленум се користи за претварање кинетичке енергије у ваздуху и на тај начин повећава статички притисак.Значајно различите перформансе и различите стабилности рада зависиће од типа радног кола – импелери са мешовитим протоком (обезбеђујући комбинацију радијалног и аксијалног струјања) су коришћени за превазилажење проблема са протоком који су резултат јаког радијалног струјања ваздуха креираног коришћењем једноставних центрифугалних радних кола3.

За мање јединице, њихов компактан дизајн се често допуњује употребом ЕЦ мотора који се лако могу контролисати.

Аксијални вентилатори

Код вентилатора са аксијалним протоком, ваздух пролази кроз вентилатор у складу са осом ротације (као што је приказано на једноставном цевастом аксијалном вентилатору на слици 6) – стварање притиска се производи аеродинамичким подизањем (слично крилу авиона).Оне могу бити релативно компактне, ниске цене и мале тежине, посебно погодне за кретање ваздуха против релативно ниских притисака, тако да се често користе у системима за извлачење где су падови притиска мањи од доводних система – снабдевање обично укључује пад притиска свих клима уређаја компоненте у клима комори.Када ваздух напусти једноставан аксијални вентилатор, он ће се ковитлати због ротације која је дата на ваздуху док пролази кроз радно коло – перформансе вентилатора могу бити значајно побољшане низводним водећим лопатицама како би се повратио вртлог, као у лопатици аксијални вентилатор приказан на слици 7. На ефикасност аксијалног вентилатора утиче облик лопатице, растојање између врха лопатице и околног кућишта и опоравак вртлога.Нагиб лопатице се може променити како би се ефикасно мењала снага вентилатора.Реверзијом ротације аксијалних вентилатора, проток ваздуха се такође може обрнути – иако ће вентилатор бити дизајниран да ради у главном правцу.

---

Слика 6: Вентилатор са аксијалним протоком цеви

---

Карактеристична крива за аксијалне вентилаторе има регион застоја који их може учинити неприкладним за системе са широким распоном радних услова, иако имају предност карактеристике снаге без преоптерећења.

---

Слика 7: Вентилатор аксијалног протока са лопатицама

---

Аксијални вентилатори са лопатицама могу бити ефикасни као центрифугални вентилатори закривљени уназад, и способни су да производе велике протоке при разумним притисцима (обично око 2кПа), иако ће вероватно стварати више буке.

Вентилатор са мешовитим протоком је развој аксијалног вентилатора и, као што је приказано на слици 8, ​​има радно коло конусног облика где се ваздух радијално увлачи кроз канале за ширење, а затим аксијално пролази кроз лопатице за исправљање.Комбиновано дејство може произвести притисак далеко већи него што је то могуће код других вентилатора аксијалног протока.Ефикасност и нивои буке могу бити слични онима код центрифугалног вентилатора са повратном кривом.

---

Слика 8: Инлине вентилатор мешовитог протока

---

Инсталација вентилатора

Напори да се обезбеди ефикасно решење за вентилатор могу бити озбиљно поткопани односом између вентилатора и локалних канала за ваздух.

---

Време поста: Јан-07-2022