Dve pogosti vrsti ventilatorjev, ki se uporabljata v gradbenih storitvah za kanalske sisteme, se na splošno imenujeta centrifugalni in aksialni ventilatorji – ime izhaja iz smeri pretoka zraka skozi ventilator.Ta dva tipa sta sama po sebi razdeljena na številne podtipe, ki so bili razviti za zagotavljanje posebnih karakteristik volumskega pretoka/tlaka, pa tudi drugih operativnih lastnosti (vključno z velikostjo, hrupom, vibracijami, možnostjo čiščenja, vzdržljivostjo in robustnostjo).

---

Tabela 1: V ZDA in Evropi objavljeni podatki o največji učinkovitosti ventilatorjev za ventilatorje s premerom >600 mm

---

Nekatere vrste ventilatorjev, ki se pogosteje uporabljajo v HVAC, so navedene v tabeli 1, skupaj z okvirnimi najvišjimi izkoristki, ki so bili zbrani1 iz podatkov, ki jih je objavila vrsta ameriških in evropskih proizvajalcev.Poleg teh je v zadnjih letih vse bolj priljubljen tudi "plug" ventilator (ki je pravzaprav različica centrifugalnega ventilatorja).

---

Slika 1: Generične krivulje ventilatorjev.Pravi navijači se lahko zelo razlikujejo od teh poenostavljenih krivulj

---

Značilne krivulje ventilatorjev so prikazane na sliki 1. To so pretirane, idealizirane krivulje in pravi ventilatorji se lahko razlikujejo od teh;vendar pa bodo verjetno izkazovali podobne lastnosti.To vključuje področja nestabilnosti, ki so posledica lova, kjer lahko ventilator preklaplja med dvema možnima pretokoma pri istem tlaku ali kot posledica zaustavitve ventilatorja (glejte Zastoj škatle pretoka zraka).Proizvajalci bi morali v svoji literaturi opredeliti tudi prednostna „varna“ delovna območja.

Centrifugalni ventilatorji

Pri centrifugalnih ventilatorjih vstopa zrak v propeler vzdolž njegove osi, nato pa se s centrifugalnim gibanjem radialno odvaja iz propelerja.Ti ventilatorji lahko ustvarjajo tako visoke tlake kot visoke volumske pretoke.Večina tradicionalnih centrifugalnih ventilatorjev je zaprtih v vrtljivem ohišju (kot na sliki 2), ki usmerja premikajoči se zrak in učinkovito pretvarja kinetično energijo v statični tlak.Za premikanje več zraka je ventilator lahko oblikovan s propelerjem 'dvojne širine z dvojnim dovodom', ki omogoča vstop zraka na obeh straneh ohišja.

---

Slika 2: Centrifugalni ventilator v spiralnem ohišju z nazaj nagnjenim tekačem

---

Obstaja več oblik lopatic, ki lahko sestavljajo rotor, pri čemer sta glavni vrsti ukrivljeni naprej in nazaj ukrivljeni – oblika lopatice bo določila njegovo zmogljivost, potencialno učinkovitost in obliko značilne krivulje ventilatorja.Drugi dejavniki, ki bodo vplivali na učinkovitost ventilatorja, so širina rotorja, razdalja med vstopnim stožcem in rotirajočim rotorjem ter območje, ki se uporablja za izpust zraka iz ventilatorja (tako imenovano "območje pihanja") .

To vrsto ventilatorja tradicionalno poganja motor z razporeditvijo jermena in jermenice.Vendar pa se z izboljšanjem elektronskega nadzora hitrosti in povečano razpoložljivostjo elektronsko komutiranih ('EC' ali brezkrtačnih) motorjev vse pogosteje uporabljajo neposredni pogoni.To ne le odpravlja neučinkovitosti, ki so del jermenskega pogona (ki je lahko karkoli od 2 % do več kot 10 %, odvisno od vzdrževanja2), ampak bo verjetno tudi zmanjšalo vibracije, zmanjšalo vzdrževanje (manj ležajev in zahtev po čiščenju) in naredilo sklop bolj kompakten.

Nazaj ukrivljeni centrifugalni ventilatorji

Nazaj ukrivljene (ali 'nagnjene') ventilatorje zaznamujejo lopatice, ki se nagnejo stran od smeri vrtenja.Pri uporabi aerokrilnih lopatic lahko dosežejo učinkovitost do 90 %, kot je prikazano na sliki 3, ali z navadnimi tridimenzionalno oblikovanimi lopaticami in nekoliko manj pri uporabi navadnih ukrivljenih lopatic ter spet manj pri uporabi preprostih ploščatih, nazaj nagnjenih lopatic.Zrak zapušča konice propelerja z razmeroma nizko hitrostjo, zato so izgube zaradi trenja v ohišju nizke in hrup, ki ga povzroča zrak, je nizek.Lahko se ustavijo na skrajnih mejah delovne krivulje.Relativno širši tekači bodo zagotovili največje izkoristke in lahko brez težav uporabijo močnejše profilirane lopatice.Tanki tekači bodo pokazali malo koristi od uporabe aerokril, zato raje uporabljajte ravne ploščate rezila.Nazaj ukrivljeni ventilatorji so posebej znani po svoji zmožnosti ustvarjanja visokih tlakov v kombinaciji z nizkim hrupom in imajo močnostno karakteristiko brez preobremenitve – to pomeni, da ko se upor v sistemu zmanjša in pretok poveča, se bo moč, ki jo črpa električni motor, zmanjšala. .Konstrukcija nazaj ukrivljenih ventilatorjev bo verjetno bolj robustna in precej težja od manj učinkovitega naprej ukrivljenega ventilatorja.Relativno nizka hitrost zraka skozi rezila lahko omogoči kopičenje onesnaževal (kot sta prah in maščoba).

---

Slika 3: Prikaz rotorjev centrifugalnih ventilatorjev

---

Naprej ukrivljeni centrifugalni ventilatorji

Naprej ukrivljene ventilatorje odlikuje veliko število naprej ukrivljenih lopatic.Ker običajno proizvajajo nižje tlake, so manjši, lažji in cenejši od enakovrednega nazaj ukrivljenega ventilatorja.Kot je prikazano na sliki 3 in sliki 4, bo ta tip rotorja ventilatorja vključeval več kot 20 lopatic, ki so lahko tako preproste, kot da so oblikovane iz ene same kovinske pločevine.Izboljšana učinkovitost je dosežena pri večjih velikostih s posameznimi oblikovanimi rezili.Zrak zapušča konice rezil z visoko tangencialno hitrostjo in to kinetično energijo je treba pretvoriti v statični tlak v ohišju – to zmanjšuje učinkovitost.Običajno se uporabljajo za majhne do srednje količine zraka pri nizkem tlaku (običajno <1,5 kPa) in imajo relativno nizek izkoristek pod 70 %.Za doseganje najboljše učinkovitosti je posebno pomembno drsno ohišje, saj zrak zapušča konice rezil z veliko hitrostjo in se uporablja za učinkovito pretvorbo kinetične energije v statični tlak.Delujejo pri nizkih vrtilnih hitrostih, zato so mehansko ustvarjene ravni hrupa ponavadi nižje od nazaj ukrivljenih ventilatorjev z večjo hitrostjo.Ventilator ima karakteristiko preobremenitvene moči, ko deluje proti nizkim uporom sistema.

---

Slika 4: Naprej zakrivljen centrifugalni ventilator z vgrajenim motorjem

---

Ti ventilatorji niso primerni tam, kjer je na primer zrak močno onesnažen s prahom ali prenaša maščobne kapljice.

---

Slika 5: Primer direktno gnanega vtičnega ventilatorja z nazaj ukrivljenimi lopaticami

---

Centrifugalni ventilatorji z radialnimi lopaticami

Prednost centrifugalnega ventilatorja z radialnimi lopaticami je, da lahko premika delce onesnaženega zraka in pri visokih tlakih (približno 10 kPa), vendar je zaradi delovanja pri visokih hitrostih zelo hrupen in neučinkovit (<60 %), zato ga ne bi smeli uporabljati uporablja se za splošne namene HVAC.Trpi tudi zaradi značilnosti preobremenitvene moči – ko se sistemski upor zmanjša (morda z odpiranjem loput za regulacijo glasnosti), bo moč motorja narasla in, odvisno od velikosti motorja, lahko pride do "preobremenitve".

Ventilatorji na vtičnice

Namesto vgradnje v drsno ohišje se lahko ti namensko zasnovani centrifugalni tekači uporabljajo neposredno v ohišju enote za obdelavo zraka (ali v katerem koli kanalu ali plenumu), njihova začetna cena pa bo verjetno nižja od vgrajeni centrifugalni ventilatorji.Ti centrifugalni ventilatorji, znani kot "plenumski", "plug" ali preprosto "neohišjeni" centrifugalni ventilatorji, lahko zagotovijo nekaj prostorskih prednosti, vendar za ceno izgubljene učinkovitosti delovanja (pri čemer so najboljši izkoristki podobni izkoristkom pri vgrajenih naprej ukrivljenih centrifugalnih ventilatorjih).Ventilatorji sesajo zrak skozi dovodni stožec (na enak način kot ventilator v ohišju), nato pa zrak radialno izpuščajo okoli celotnega 360° zunanjega oboda rotorja.Zagotovijo lahko veliko prilagodljivost izhodnih priključkov (iz plenuma), kar pomeni, da je morda manj potrebe po sosednjih zavojih ali ostrih prehodih v kanalu, ki bi sami po sebi povečali padec tlaka v sistemu (in s tem dodatno moč ventilatorja).Splošno učinkovitost sistema je mogoče izboljšati z uporabo zvončastih vhodov v kanale, ki zapuščajo plenum.Ena od prednosti vtičnega ventilatorja je njegova izboljšana akustična zmogljivost, ki je v veliki meri posledica absorpcije zvoka v plenumu in pomanjkanja poti 'neposrednega pogleda' od rotorja do ustja cevovoda.Učinkovitost bo zelo odvisna od lokacije ventilatorja v plenumu in razmerja med ventilatorjem in njegovim izstopom – plenum se uporablja za pretvorbo kinetične energije v zraku in tako poveča statični tlak.Precej različna zmogljivost in različne stabilnosti delovanja bodo odvisne od vrste rotorja – rotorji z mešanim tokom (ki zagotavljajo kombinacijo radialnega in aksialnega toka) so bili uporabljeni za premagovanje težav s pretokom, ki izhajajo iz močnega vzorca radialnega zračnega toka, ustvarjenega z uporabo preprostih centrifugalnih rotorjev3.

Pri manjših enotah je njihova kompaktna zasnova pogosto dopolnjena z uporabo EC motorjev, ki jih je mogoče enostavno krmiliti.

Aksialni ventilatorji

Pri ventilatorjih z aksialnim tokom gre zrak skozi ventilator v skladu z osjo vrtenja (kot je prikazano na preprostem cevnem aksialnem ventilatorju na sliki 6) – tlak nastane zaradi aerodinamičnega vzgona (podobno kot krilo letala).Ti so lahko sorazmerno kompaktni, poceni in lahki, posebej primerni za premikanje zraka pri sorazmerno nizkih tlakih, zato se pogosto uporabljajo v odvodnih sistemih, kjer so padci tlaka nižji kot v dovodnih sistemih – dovod običajno vključuje padec tlaka vseh klimatskih naprav. komponente v klimatski enoti.Ko zrak zapusti preprost aksialni ventilator, se vrtinči zaradi rotacije, ki je posledica zraka, ko gre skozi rotor – delovanje ventilatorja se lahko bistveno izboljša z vodilnimi lopaticami navzdol, da se povrne vrtinčenje, kot pri lopatici. aksialni ventilator, prikazan na sliki 7. Na učinkovitost aksialnega ventilatorja vplivajo oblika lopatice, razdalja med konico lopatice in ohišjem, ki ga obdaja, ter obnovitev vrtinčenja.Naklon lopatic je mogoče spremeniti za učinkovito spreminjanje moči ventilatorja.Z obračanjem vrtenja aksialnih ventilatorjev se lahko obrne tudi pretok zraka – čeprav bo ventilator zasnovan tako, da deluje v glavni smeri.

---

Slika 6: Cevni aksialni ventilator

---

Karakteristična krivulja za aksialne ventilatorje ima območje zastoja, zaradi česar so lahko neprimerni za sisteme z zelo različnimi pogoji delovanja, čeprav imajo prednost karakteristike moči brez preobremenitve.

---

Slika 7: Ventilator z aksialnim tokom

---

Aksialni ventilatorji z lopaticami so lahko enako učinkoviti kot nazaj ukrivljeni centrifugalni ventilatorji in lahko proizvajajo visoke pretoke pri razumnih tlakih (običajno okoli 2 kPa), čeprav bodo verjetno povzročali več hrupa.

Ventilator z mešanim tokom je razvoj aksialnega ventilatorja in ima, kot je prikazano na sliki 8, rotor stožčaste oblike, kjer se zrak radialno vleče skozi razširljive kanale in nato aksialno skozi usmerjevalne vodilne lopatice.Kombinirano delovanje lahko povzroči veliko višji tlak, kot je mogoče z drugimi aksialnimi ventilatorji.Učinkovitosti in ravni hrupa so lahko podobne tistim pri centrifugalnem ventilatorju s povratno krivuljo.

---

Slika 8: Inline ventilator z mešanim tokom

---

Namestitev ventilatorja

Prizadevanja, da bi zagotovili učinkovito rešitev ventilatorja, so lahko resno spodkopana zaradi razmerja med ventilatorjem in lokalnimi kanalskimi potmi za zrak.

---

Čas objave: 7. januarja 2022