Dva bežné typy ventilátorov používané v technických zariadeniach budov pre potrubné systémy sú všeobecne označované ako odstredivé a axiálne ventilátory – názov odvodený od smeru prúdenia vzduchu cez ventilátor.Tieto dva typy sú samy osebe rozdelené do niekoľkých podtypov, ktoré boli vyvinuté tak, aby poskytovali konkrétne charakteristiky objemového prietoku/tlaku, ako aj ďalšie prevádzkové vlastnosti (vrátane veľkosti, hluku, vibrácií, čistiteľnosti, udržiavateľnosti a robustnosti).

---

Tabuľka 1: Údaje o maximálnej účinnosti ventilátorov publikované v USA a Európe pre ventilátory s priemerom > 600 mm

---

Niektoré z najčastejšie sa vyskytujúcich typov ventilátorov používaných v HVAC sú uvedené v tabuľke 1 spolu s orientačnými maximálnymi účinnosťami, ktoré boli zozbierané1 z údajov publikovaných radom amerických a európskych výrobcov.Okrem nich zaznamenal v posledných rokoch stúpajúcu popularitu „zástrčkový“ ventilátor (čo je vlastne variant odstredivého ventilátora).

---

Obrázok 1: Generické krivky ventilátora.Skutoční fanúšikovia sa môžu od týchto zjednodušených kriviek značne líšiť

---

Charakteristické krivky ventilátora sú znázornené na obrázku 1. Sú to prehnané, idealizované krivky a skutočné ventilátory sa od nich môžu veľmi líšiť;pravdepodobne však budú vykazovať podobné atribúty.To zahŕňa oblasti nestability, ktoré sú spôsobené lovom, kde sa ventilátor môže preklápať medzi dvoma možnými prietokmi pri rovnakom tlaku alebo v dôsledku zastavenia ventilátora (pozri Zastavenie boxu prietoku vzduchu).Výrobcovia by mali vo svojej literatúre uviesť aj preferované „bezpečné“ pracovné rozsahy.

Odstredivé ventilátory

Pri radiálnych ventilátoroch vzduch vstupuje do obežného kolesa pozdĺž jeho osi, potom je odstredivým pohybom vypúšťaný radiálne z obežného kolesa.Tieto ventilátory sú schopné generovať vysoké tlaky aj veľké objemové prietoky.Väčšina tradičných odstredivých ventilátorov je uzavretá v kryte špirálového typu (ako na obrázku 2), ktorý slúži na nasmerovanie pohybujúceho sa vzduchu a účinnú premenu kinetickej energie na statický tlak.Na premiestnenie väčšieho množstva vzduchu môže byť ventilátor navrhnutý s obežným kolesom s dvojitým vstupom s dvojitou šírkou, čo umožňuje vstup vzduchu po oboch stranách krytu.

---

Obrázok 2: Radiálny ventilátor v špirálovej skrini s dozadu nakloneným obežným kolesom

---

Existuje množstvo tvarov lopatiek, ktoré môžu tvoriť obežné koleso, pričom hlavné typy sú dopredu zakrivené a dozadu zakrivené – tvar lopatky určí jej výkon, potenciálnu účinnosť a tvar charakteristickej krivky ventilátora.Ďalšími faktormi, ktoré ovplyvnia účinnosť ventilátora, sú šírka obežného kolesa, voľný priestor medzi vstupným kužeľom a rotujúcim obežným kolesom a plocha využívaná na výstup vzduchu z ventilátora (tzv. .

Tento typ ventilátora bol tradične poháňaný motorom s usporiadaním remeňa a remenice.So zlepšením elektronického riadenia rýchlosti a zvýšenou dostupnosťou elektronicky komutovaných ("EC" alebo bezkomutátorových) motorov sa však stále častejšie používajú priame pohony.Tým sa nielen odstráni neefektívnosť remeňového pohonu (ktorá môže byť od 2 % do viac ako 10 %, v závislosti od údržby2), ale pravdepodobne sa znížia vibrácie, zníži sa údržba (menej ložísk a požiadaviek na čistenie) a zostava kompaktnejší.

Spätne zakrivené odstredivé ventilátory

Spätne zakrivené (alebo 'naklonené') ventilátory sa vyznačujú lopatkami, ktoré sa nakláňajú od smeru otáčania.Môžu dosiahnuť účinnosť až 90 % pri použití lopatkových lopatiek, ako je znázornené na obrázku 3, alebo s hladkými lopatkami tvarovanými v troch rozmeroch a o niečo menšiu pri použití hladkých zakrivených lopatiek a opäť nižšiu pri použití jednoduchých plochých doskových dozadu naklonených lopatiek.Vzduch opúšťa hroty obežného kolesa relatívne nízkou rýchlosťou, takže straty trením v plášti sú nízke a hluk generovaný vzduchom je tiež nízky.Môžu sa zastaviť na extrémnych miestach prevádzkovej krivky.Relatívne širšie obežné kolesá budú poskytovať najväčšiu účinnosť a môžu ľahko využívať masívnejšie profilované lopatky.Tenké obežné kolesá budú mať malý úžitok z používania aerofoilov, takže majú tendenciu používať ploché lopatky.Spätne zakrivené ventilátory sú obzvlášť známe svojou schopnosťou produkovať vysoký tlak v kombinácii s nízkou hlučnosťou a majú nepreťažujúcu výkonovú charakteristiku – to znamená, že keď sa odpor v systéme zníži a prietok sa zvýši, výkon odoberaný elektromotorom sa zníži. .Konštrukcia dozadu zakrivených ventilátorov bude pravdepodobne robustnejšia a skôr ťažšia ako menej efektívny dopredu zakrivený ventilátor.Relatívne nízka rýchlosť vzduchu prúdiaceho cez lopatky môže umožniť hromadenie nečistôt (ako je prach a mastnota).

---

Obrázok 3: Znázornenie obežných kolies odstredivých ventilátorov

---

Dopredu zakrivené odstredivé ventilátory

Dopredu zahnuté ventilátory sa vyznačujú veľkým počtom dopredu zahnutých lopatiek.Keďže zvyčajne produkujú nižšie tlaky, sú menšie, ľahšie a lacnejšie ako ekvivalentné poháňané dozadu zakrivené ventilátory.Ako je znázornené na obrázku 3 a obrázku 4, tento typ obežného kolesa ventilátora bude obsahovať viac ako 20 lopatiek, ktoré môžu byť také jednoduché, ako keby boli vytvorené z jedného kovového plechu.Zlepšená účinnosť sa dosahuje pri väčších veľkostiach s jednotlivými tvarovanými čepeľami.Vzduch opúšťa hroty lopatiek s vysokou tangenciálnou rýchlosťou a táto kinetická energia sa musí premeniť na statický tlak v plášti – to znižuje účinnosť.Typicky sa používajú pre nízke až stredné objemy vzduchu pri nízkom tlaku (normálne <1,5 kPa) a majú relatívne nízku účinnosť pod 70 %.Špirálové puzdro je obzvlášť dôležité na dosiahnutie najlepšej účinnosti, pretože vzduch opúšťa špičku lopatiek vysokou rýchlosťou a používa sa na efektívnu premenu kinetickej energie na statický tlak.Bežia pri nízkych otáčkach, a preto majú mechanicky generované hladiny hluku tendenciu byť nižšie ako pri vyšších otáčkach dozadu zakrivených ventilátorov.Ventilátor má charakteristiku preťaženia pri prevádzke proti nízkym odporom systému.

---

Obrázok 4: Dopredu zakrivený radiálny ventilátor s integrovaným motorom

---

Tieto ventilátory nie sú vhodné tam, kde je napríklad vzduch silne znečistený prachom alebo so sebou nesie unášané kvapôčky tuku.

---

Obrázok 5: Príklad priamo poháňaného zástrčkového ventilátora s dozadu zahnutými lopatkami

---

Radiálne lopatkové radiálne ventilátory

Radiálny lopatkový odstredivý ventilátor má tú výhodu, že je schopný premiestňovať kontaminované častice vzduchu a pri vysokých tlakoch (rádovo 10 kPa), ale pri vysokých rýchlostiach je veľmi hlučný a neefektívny (<60 %), a preto by nemal byť používa sa na všeobecné účely HVAC.Trpí tiež charakteristikou výkonu pri preťažení – pri znížení odporu systému (možno otvorením klapiek regulácie hlasitosti) sa výkon motora zvýši a v závislosti od veľkosti motora môže dôjsť k „preťaženiu“.

Pripojte ventilátory

Namiesto montáže do špirálového puzdra môžu byť tieto účelovo navrhnuté odstredivé obežné kolesá použité priamo v skrini vzduchotechnickej jednotky (alebo vlastne v akomkoľvek potrubí alebo komore) a ich počiatočná cena bude pravdepodobne nižšia ako umiestnené odstredivé ventilátory.Známe ako „pretlakové“, „zástrčkové“ alebo jednoducho „nezabudované“ odstredivé ventilátory, môžu poskytnúť určité priestorové výhody, ale za cenu straty prevádzkovej účinnosti (najlepšia účinnosť je podobná ako u zabudovaných dopredu zakrivených odstredivých ventilátorov).Ventilátory budú nasávať vzduch cez vstupný kužeľ (rovnakým spôsobom ako zabudovaný ventilátor), ale potom vzduch vypúšťajú radiálne po celom 360° vonkajšom obvode obežného kolesa.Môžu poskytnúť veľkú flexibilitu výstupných pripojení (z pretlakovej komory), čo znamená, že môže byť menšia potreba priľahlých ohybov alebo ostrých prechodov v potrubí, ktoré by samy osebe prispeli k poklesu tlaku v systéme (a tým k dodatočnému výkonu ventilátora).Celková účinnosť systému sa môže zlepšiť použitím vstupov zvonových úst do potrubí opúšťajúcich pretlakovú komoru.Jednou z výhod zátkového ventilátora je jeho zlepšený akustický výkon, ktorý je do značnej miery výsledkom absorpcie zvuku v pretlakovom priestore a nedostatku „priamych ciest“ z obežného kolesa do ústia potrubia.Účinnosť bude veľmi závisieť od umiestnenia ventilátora v komore a od vzťahu ventilátora k jeho výstupu – komora sa používa na premenu kinetickej energie vo vzduchu a tým na zvýšenie statického tlaku.Podstatne odlišný výkon a rôzne stability prevádzky budú závisieť od typu obežného kolesa – obežné kolesá so zmiešaným prietokom (poskytujúce kombináciu radiálneho a axiálneho prietoku) sa použili na prekonanie problémov s prietokom vyplývajúcich zo silného radiálneho prúdenia vzduchu vytvoreného pomocou jednoduchých odstredivých obežných kolies3.

Pri menších jednotkách je ich kompaktný dizajn často doplnený o použitie ľahko ovládateľných EC motorov.

Axiálne ventilátory

V axiálnych ventilátoroch vzduch prechádza ventilátorom v jednej rovine s osou otáčania (ako je znázornené na jednoduchom rúrkovom axiálnom ventilátore na obrázku 6) – tlak je vytváraný aerodynamickým zdvihom (podobne ako krídlo lietadla).Môžu byť pomerne kompaktné, lacné a ľahké, obzvlášť vhodné na pohyb vzduchu pri relatívne nízkych tlakoch, takže sa často používajú v odsávacích systémoch, kde sú tlakové straty nižšie ako napájacie systémy – zásobovanie normálne zahŕňa tlakovú stratu celej klimatizácie. komponenty vo vzduchotechnickej jednotke.Keď vzduch opustí jednoduchý axiálny ventilátor, bude sa víriť v dôsledku rotácie vzduchu pri jeho prechode cez obežné koleso – výkon ventilátora sa môže výrazne zlepšiť pomocou zaradených rozvádzacích lopatiek na obnovenie vírenia, ako v prípade lopatky axiálny ventilátor zobrazený na obrázku 7. Účinnosť axiálneho ventilátora je ovplyvnená tvarom lopatky, vzdialenosťou medzi špičkou lopatky a okolitým puzdrom a regeneráciou vírenia.Rozstup lopatiek je možné meniť, aby sa efektívne menil výkon ventilátora.Obrátením otáčania axiálnych ventilátorov je možné obrátiť aj prúdenie vzduchu – hoci ventilátor bude navrhnutý tak, aby pracoval v hlavnom smere.

---

Obrázok 6: Rúrkový axiálny ventilátor

---

Charakteristická krivka pre axiálne ventilátory má blokovú oblasť, ktorá ich môže urobiť nevhodnými pre systémy s veľmi rozdielnym rozsahom prevádzkových podmienok, hoci majú výhodu nepreťažujúcej výkonovej charakteristiky.

---

Obrázok 7: Lopatkový axiálny ventilátor

---

Lopatkové axiálne ventilátory môžu byť rovnako účinné ako spätne zakrivené odstredivé ventilátory a sú schopné produkovať vysoké prietoky pri primeraných tlakoch (zvyčajne okolo 2 kPa), aj keď pravdepodobne vytvárajú väčší hluk.

Ventilátor so zmiešaným prietokom je vyvinutím axiálneho ventilátora a, ako je znázornené na obrázku 8, má obežné koleso kónického tvaru, kde je vzduch nasávaný radiálne cez expandujúce kanály a potom prechádza axiálne cez vyrovnávacie vodiace lopatky.Kombinovaná činnosť môže produkovať tlak oveľa vyšší, ako je možné pri iných axiálnych ventilátoroch.Účinnosť a hladina hluku môžu byť podobné ako u odstredivého ventilátora so spätnou krivkou.

---

Obrázok 8: Inline ventilátor so zmiešaným prietokom

---

Inštalácia ventilátora

Úsilie poskytnúť efektívne riešenie ventilátora môže byť vážne narušené vzťahom medzi ventilátorom a miestnymi kanálmi pre vzduch.

---

Čas odoslania: Jan-07-2022