Dva uobičajena tipa ventilatora koji se koriste u građevinarstvu za kanalske sisteme općenito se nazivaju centrifugalni i aksijalni ventilatori – naziv proizlazi iz definirajućeg smjera strujanja zraka kroz ventilator.Ova dva tipa su sama po sebi podijeljena u niz podtipova koji su razvijeni da pruže određene karakteristike protoka/pritiska, kao i druge operativne atribute (uključujući veličinu, buku, vibracije, mogućnost čišćenja, održavanje i robusnost).

---

Tabela 1: Američki i evropski objavljeni podaci o maksimalnoj efikasnosti ventilatora za ventilatore >600 mm u prečniku

---

Neki od najčešćih tipova ventilatora koji se koriste u HVAC-u navedeni su u Tabeli 1, zajedno sa indikativnom vršnom efikasnošću koja je prikupljena1 iz podataka objavljenih od strane niza američkih i evropskih proizvođača.Pored ovih, 'plug' ventilator (koji je zapravo varijanta centrifugalnog ventilatora) doživljava rastuću popularnost posljednjih godina.

---

Slika 1: Generičke krive ventilatora.Pravi navijači mogu se uvelike razlikovati od ovih pojednostavljenih krivulja

---

Karakteristične krivulje ventilatora prikazane su na slici 1. Ovo su pretjerane, idealizirane krive, a stvarni ventilatori se mogu razlikovati od ovih;međutim, vjerovatno će pokazati slične atribute.Ovo uključuje područja nestabilnosti koja su uzrokovana lovom, gdje ventilator može mijenjati između dva moguća protoka pri istom pritisku ili kao posljedicu zastoja ventilatora (pogledajte Zaustavljanje kutije protoka zraka).Proizvođači bi također trebali identificirati preferirane 'sigurne' radne opsege u svojoj literaturi.

Centrifugalni ventilatori

Kod centrifugalnih ventilatora zrak ulazi u impeler duž njegove ose, a zatim se centrifugalnim kretanjem radijalno ispušta iz radnog kola.Ovi ventilatori mogu generirati i visoke pritiske i velike količine protoka.Većina tradicionalnih centrifugalnih ventilatora zatvorena je u kućište spiralnog tipa (kao na slici 2) koje djeluje tako da usmjerava pokretni zrak i efikasno pretvara kinetičku energiju u statički pritisak.Za pomicanje veće količine zraka, ventilator može biti dizajniran sa 'dvostrukim ulaznim' impelerom, koji omogućava zraku da ulazi na obje strane kućišta.

---

Slika 2: Centrifugalni ventilator u spiralnom kućištu, sa rotorom nagnutim unazad

---

Postoji niz oblika lopatica koji mogu sačinjavati impeler, a glavni tipovi su zakrivljeni prema naprijed i nazad – oblik lopatice će odrediti njegove performanse, potencijalnu efikasnost i oblik karakteristične krivulje ventilatora.Drugi faktori koji će utjecati na efikasnost ventilatora su širina kotača impelera, razmak između ulaznog konusa i rotirajućeg impelera i površina koja se koristi za ispuštanje zraka iz ventilatora (tzv. 'područje eksplozije'). .

Ovaj tip ventilatora je tradicionalno pokretan motorom sa remenom i remenicama.Međutim, sa poboljšanjem elektronske kontrole brzine i povećanom dostupnošću elektronski komutiranih ('EC' ili bez četkica) motora, direktni pogoni postaju sve češći.Ovo ne samo da uklanja neefikasnost svojstvenu remenskom pogonu (koja može biti od 2% do više od 10%, ovisno o održavanju2), već će također vjerovatno smanjiti vibracije, smanjiti održavanje (manje ležajeva i zahtjeva za čišćenje) i napraviti sklop kompaktniji.

Centrifugalni ventilatori zakrivljeni unazad

Nazad zakrivljene (ili 'kose') ventilatore karakteriziraju lopatice koje se naginju od smjera rotacije.Mogu postići efikasnost od oko 90% kada se koriste lopatice od aeroprofila, kao što je prikazano na slici 3, ili sa običnim lopaticama oblikovanim u tri dimenzije, i nešto manje kada se koriste obične zakrivljene lopatice, i opet manje kada se koriste jednostavne plosnate ploče okrenute unazad.Vazduh napušta vrhove impelera relativno malom brzinom, tako da su gubici trenja unutar kućišta niski, a buka koja stvara vazduh je takođe niska.Mogu zastati na krajnjim granicama radne krive.Relativno širi impeleri će pružiti najveću efikasnost i mogu lako koristiti značajnije lopatice profilisane aeroprofilom.Tanki impeleri će pokazati malo koristi od upotrebe aeroprofila, pa stoga koristite plosnate lopatice.Ventilatori zakrivljeni unazad posebno su poznati po svom kapacitetu da proizvode visoke pritiske u kombinaciji sa niskom bukom, i imaju karakteristiku snage koja ne preopterećuje – to znači da će se, kako se otpor smanjuje u sistemu i povećava protok, snaga koju troši električni motor smanjiti .Konstrukcija nazad zakrivljenih ventilatora će vjerovatno biti robusnija i prilično teža od manje efikasnog ventilatora zakrivljenog naprijed.Relativno spora brzina zraka kroz lopatice može omogućiti nakupljanje zagađivača (kao što su prašina i masnoća).

---

Slika 3: Ilustracija propelera centrifugalnih ventilatora

---

Centrifugalni ventilatori zakrivljeni prema naprijed

Naprijed zakrivljene ventilatore karakterizira veliki broj naprijed zakrivljenih lopatica.Kako obično proizvode niže pritiske, manji su, lakši i jeftiniji od ekvivalentnog pogonskog ventilatora zakrivljenog unazad.Kao što je prikazano na slikama 3 i 4, ovaj tip propelera ventilatora će uključivati ​​više od 20 lopatica koje mogu biti jednostavno formirane od jednog metalnog lima.Poboljšana efikasnost se postiže u većim veličinama sa pojedinačnim oblikovanim noževima.Vazduh napušta vrhove lopatica velikom tangencijalnom brzinom, a ova kinetička energija se mora pretvoriti u statički pritisak u kućištu – to umanjuje efikasnost.Obično se koriste za male do srednje količine vazduha pri niskom pritisku (obično <1,5kPa) i imaju relativno nisku efikasnost ispod 70%.Scroll kućište je posebno važno za postizanje najbolje efikasnosti, jer vazduh napušta vrh lopatica velikom brzinom i koristi se za efikasno pretvaranje kinetičke energije u statički pritisak.Oni rade pri malim brzinama rotacije i, stoga, nivoi buke generisani mehaničkim putem imaju tendenciju da budu manji od ventilatora zakrivljenih unazad sa većom brzinom.Ventilator ima karakteristiku snage preopterećenja kada radi na niskim otporima sistema.

---

Slika 4: Centrifugalni ventilator zakrivljeni naprijed sa integriranim motorom

---

Ovi ventilatori nisu prikladni tamo gdje je, na primjer, zrak jako kontaminiran prašinom ili nosi uvučene kapljice masti.

---

Slika 5: Primjer utikača s direktnim pogonom sa zakrivljenim lopaticama

---

Centrifugalni ventilatori sa radijalnim lopaticama

Centrifugalni ventilator sa radijalnom lopaticom ima prednost što može pomicati kontaminirane čestice zraka i pod visokim pritiscima (reda od 10 kPa), ali je, radeći pri velikim brzinama, vrlo bučan i neefikasan (<60%) i stoga ne bi trebao biti koristi se za opće namjene HVAC.Takođe pati od karakteristike snage preopterećenja – kako je otpor sistema smanjen (možda otvaranjem klapni kontrole jačine zvuka), snaga motora će porasti i, u zavisnosti od veličine motora, moguće je 'preopterećenje'.

Priključite ventilatore

Umjesto da budu montirani u spiralno kućište, ovi namjenski dizajnirani centrifugalni impeleri mogu se koristiti direktno u kućištu jedinice za obradu zraka (ili, zapravo, u bilo kojem kanalu ili plenumu), a njihov početni trošak će vjerovatno biti niži od smješteni centrifugalni ventilatori.Poznati kao centrifugalni ventilatori 'plenum', 'plug' ili jednostavno 'nesmješteni' centrifugalni ventilatori, oni mogu pružiti neke prednosti u prostoru, ali po cijenu izgubljene radne efikasnosti (sa najboljom efikasnošću koja je slična onoj za smještene naprijed zakrivljene centrifugalne ventilatore).Ventilatori će uvlačiti zrak kroz ulazni konus (na isti način kao i ventilator sa kućištem), ali zatim ispuštati zrak radijalno oko cijelog vanjskog obima radnog kola od 360°.Oni mogu pružiti veliku fleksibilnost izlaznih priključaka (iz plenuma), što znači da može biti manje potrebe za susjednim krivinama ili oštrim prijelazima u kanalu koji bi sami po sebi doprinijeli padu tlaka u sistemu (a samim tim i dodatnoj snazi ​​ventilatora).Ukupna efikasnost sistema može se poboljšati korišćenjem ulaza zvona u kanale koji izlaze iz plenuma.Jedna od prednosti ventilatora sa utikačem je njegova poboljšana akustička performansa, koja je uglavnom rezultat apsorpcije zvuka unutar plenuma i nedostatka 'direktnih vidnih' putanja od impelera do otvora cijevi.Efikasnost će zavisiti od lokacije ventilatora unutar plenuma i odnosa ventilatora i njegovog izlaza – plenum se koristi za pretvaranje kinetičke energije u vazduhu i tako povećava statički pritisak.Značajno različite performanse i različite stabilnosti rada ovisit će o tipu impelera – impeleri s mješovitim protokom (koji pružaju kombinaciju radijalnog i aksijalnog protoka) korišteni su za prevazilaženje problema sa protokom koji su rezultat snažnog radijalnog strujanja zraka stvorenog pomoću jednostavnih centrifugalnih impelera3.

Za manje jedinice, njihov kompaktan dizajn se često nadopunjuje upotrebom EC motora kojima se lako može upravljati.

Aksijalni ventilatori

Kod ventilatora sa aksijalnim protokom, vazduh prolazi kroz ventilator u liniji sa osom rotacije (kao što je prikazano na jednostavnom cevnom aksijalnom ventilatoru na slici 6) – pritisak se proizvodi aerodinamičkim podizanjem (slično krilu aviona).Oni mogu biti relativno kompaktni, niske cijene i lagani, posebno pogodni za kretanje zraka protiv relativno niskih pritisaka, tako da se često koriste u sistemima za izvlačenje gdje su padovi tlaka manji od dovodnih sistema – dovod obično uključuje pad tlaka svih klima uređaja komponente u klima komori.Kada zrak napusti jednostavan aksijalni ventilator, on će se kovitlati zbog rotacije zraka dok prolazi kroz impeler – performanse ventilatora mogu se značajno poboljšati nizvodnim vodećim lopaticama kako bi se povratio vrtlog, kao u lopatici aksijalni ventilator prikazan na slici 7. Na efikasnost aksijalnog ventilatora utiče oblik lopatice, rastojanje između vrha lopatice i okolnog kućišta i oporavak vrtloga.Nagib lopatice može se mijenjati kako bi se efikasno mijenjala snaga ventilatora.Promjenom rotacije aksijalnih ventilatora, protok zraka se također može obrnuti – iako će ventilator biti dizajniran da radi u glavnom smjeru.

---

Slika 6: Cijevni aksijalni ventilator

---

Karakteristična kriva za aksijalne ventilatore ima oblast zastoja koja ih može učiniti neprikladnim za sisteme sa širokim rasponom radnih uslova, iako imaju prednost karakteristike snage bez preopterećenja.

---

Slika 7: Ventilator aksijalnog protoka s lopaticama

---

Aksijalni ventilatori sa lopaticama mogu biti jednako efikasni kao centrifugalni ventilatori zakrivljeni unazad i sposobni su proizvesti velike protoke pri razumnim pritiscima (obično oko 2kPa), iako će vjerovatno stvarati više buke.

Ventilator s mješovitim protokom je razvoj aksijalnog ventilatora i, kao što je prikazano na slici 8, ima impeler konusnog oblika gdje se zrak radijalno uvlači kroz kanale za širenje, a zatim aksijalno prolazi kroz lopatice za ispravljanje.Kombinirano djelovanje može proizvesti pritisak daleko veći nego što je to moguće kod drugih aksijalnih ventilatora.Učinkovitost i nivo buke mogu biti slični onima kod centrifugalnog ventilatora sa krivuljom unazad.

---

Slika 8: Inline ventilator mješovitog protoka

---

Instalacija ventilatora

Napori da se obezbedi efikasno rešenje za ventilator mogu biti ozbiljno potkopani odnosom između ventilatora i lokalnih kanala za vazduh.

---

Vrijeme objave: Jan-07-2022