Виды вентиляторов: классификация, устройство, принцип работы популярных конструкций

Технические характеристики

Итак, мы разобрались какие существуют вентиляторы и как их выбрать, исходя из разновидностей. Также очень важным является выбор прибора по общим параметрам и наличию дополнительных функций.

Мощность. Как уже было указано выше, мощность обычного вентилятора не превышает 60 Вт и этого вполне хватит для обдува комнаты. Если же Вы хотите более мощный вариант, советуем выбрать потолочное изделие.
Уровень шума. Если Вы хотите выбрать модель для спальни или детской комнаты, уровень шума не должен превышать 25 дБ, для остальных комнат — не больше 30 дБ.
Размер. Чем больше размер лопастей, тем быстрее будет охлаждаться комната.
Защита. В любом вентиляторе, кроме потолочного, должна присутствовать специальная сетка, которая закрывает лопасти. Дети или животные могут серьезно пораниться из-за любопытства и желания прикоснуться к вращающимся элементам, поэтому такая защита должна быть обязательной.
Переключатель скоростей. Даже в самых обычных классических моделях должна присутствовать кнопка переключения скоростей, обязательно остановите свой выбор на таком товаре.
Устойчивость. Хороший напольный вентилятор должен быть достаточно устойчивым с регулированием поворота, наклона и высоты.

К дополнительным функциям на которые стоит обратить внимание при выборе вентилятора, относится наличие таких опций:

подсветка;
таймер;
датчик движения;
ионизация воздуха;
дистанционное управление;
ЖК дисплей;
защита от перегревания.

Советы по выбору

Руководство по установке небольших моделей вентиляторов

Радиальный вентилятор поднимается на фундамент с помощью лебедок или надвижкой по лагам.

Монтаж агрегатов с небольшими габаритами осуществляется тоже с использованием виброизоляторов. Монтируются они на металлическое основание либо же основу из бетона. Помимо этого, доступен вариант их монтажа на кронштейнах. Последние производятся из прокатного металла и в готовом виде вмуровываются в стену.

Ввиду того что модели небольших габаритов всегда поставляются уже собранными, весь монтаж сводится к установке агрегата на подготовленное основание либо раму. До вмуровывания нужно подготовить отверстия либо крепежные элементы. Виброизоляторы можно заменить резиновыми прокладками толщиной в 0,5-1 см.

Установка крышных радиальных вентиляторов

Установка крышных радиальных вентиляторов требует особых навыков и проведения подготовительных работ. Все крышные вентиляторы устанавливаются с использованием стаканов различных конструкций. После проверки и осмотра на наличие неисправностей радиальный крышный вентилятор снабжается специальным открывающимся при включении устройства клапаном. При условии использования вентиляционной системы для крышного радиального вентилятора, первое звено системы устанавливается одновременно с установкой вентилятора. При отсутствии системы воздуховодов устанавливают специальный поддон, который служит для сбора конденсата. Все остальные операции по подключению и первому запуску сходны с операциями, которые характерны для улиточных радиальных вентиляторов. Особого внимания заслуживает применение специальных устройств антиобледенения или защиты от низких температур, которые монтируются и подключаются согласно требований и рекомендаций изложенных в сопроводительных документах.

Принципиальное устройство

Центробежный вентилятор состоит из рабочего колеса, представляющего собой лопастной ротор с лопатками небольшой высоты. Их количество зависит от диаметра колеса. Форма лопастей чаще всего бывает:

загнутой назад (относительно основного вращения), что обеспечивает высокий КПД, энергоэффективность и возможность сжимать воздух до высоких давлений;
загнутой вперед, что делает вентилятор менее эффективным (меньшее КПД, малая скорость вращения), но менее шумным.

Рис 1. назад загнутые лопатки

Рис 2. вперед загнутые лопатки

Реже встречаются модели с плоскими лопатками (практически не применяются в современных устройствах из-за низкого КПД) и лопатками специальной формы исполнения (данные лопасти могут иметь разнообразную геометрию и размеры).

Ротор помещают в кожух-диффузор спиральной конструкции. Кожух оснащен всасывающим и нагнетательным патрубками (в мощных вентиляторах может быть два всасывающих и два нагнетательных патрубка).

Вал соединятся с двигателем:

непосредственно (рабочее колесо расположено на валу), что позволяет получить компактный, но шумно работающий прибор;
через ременную передачу (на валу вентилятора при этом имеется шкив, через который проходит вращающий его ремень), что увеличивает размеры устройства по сравнению с прямым соединением, но обеспечивает относительно бесшумную работу;
прямым подключением.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

Вентилятор являет собой механическую конструкцию, которая способна обрабатывать поток газовоздушной смеси посредством увеличения её удельной энергии для последующего перемещения.

Такая архитектура агрегата предоставляет возможность создавать эффект нагнетания или разрежения рабочего газа в пространстве через увеличение или уменьшение давления соответственно (механизм преобразования энергии).

Под газовым давлением понимают бесконечный процесс хаотичного перемещения молекул газа, которые ударяясь о стенки замкнутого пространства, создают давление на них.

Следовательно, чем выше скорость этих молекул, тем больше ударов и тем выше давление. Газовое давление – это одна из главных характеристик газа.

Галерея изображенийЦентробежные вентиляторы — самый простой вариант механических устройств, применяемых в обустройстве и организации систем вентиляции, различающихся по назначению, объему и типу движения воздухаРадиальные, они же центробежные, вентиляторы позволяют реализовать разнообразные проекты приточной и вытяжной вентиляции. Используются в основном без воздуховодовРаботой центробежного вентилятора управляет двигатель, мощность которого подбирают в зависимости от объема перемещаемой воздушной массыЦентробежные вентиляторы производятся для работы и в чистом воздухе без примесей, и во взрывоопасных сложных средахСамая простая разновидность вентиляторовВентиляторная установка на производственном предприятииДвигатель центробежного вентиляторного устройстваРазновидности радиальных вентиляторных агрегатов

С иной стороны любой газ имеет еще два параметра: объём и температуру. Объём – количество пространства, которое заполнил газ. Температура газа – термодинамическая характеристика, которая связывает скорость молекул и генерируемое ими давление.

На этих “трёх китах” стоит молекулярно–кинетическая теория, которая является базисом для описания всех процессов связанных с обработкой газов и газовых смесей.

Процесс нагнетания являет собой принудительное сосредоточение молекул в замкнутом пространстве сверх некой нормы. Например, общепринятое воздушное давление у поверхности земли приблизительно составляет 100 кПа (105 кило Паскалей) или 760 мм рт. ст. (миллиметров ртутного столба).

С увеличением высоты над поверхностью Земли давление становится меньше, воздух становится разреженным.

Атмосферное давление – вес воздушного столба относительно площади поверхности над которой он находится. Не масса, а именно вес Р=mg. Измеряется барометром, остальные типы давления определяются манометром

Разрежение есть обратный процесс нагнетанию, во время которого молекулы покидают замкнутую систему. Объём остаётся тот же, а количество молекул уменьшается в разы, следовательно, и давление уменьшается.

Эффект нагнетания необходим для принудительного перемещения воздуха. Возможен вариант перемещения воздуха через эффект разрежения: для восстановления баланса давления во всей системе молекулы перемещаются от более сконцентрированной области молекул до менее сконцентрированной.

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

Для определения скорости потока воздуха снаружи или внутри здания часто применяют специальный инструмент – анемометр. Незаменимый прибор для проектирования систем вентиляции

Существуют самые разные компоновки вентиляционных систем, но их условно можно разделить на несколько классов по определённым параметрам:

По назначению. Различают вентиляторы общего и специального назначения. Вентиляторы применяются для обычного перемещения газа. Специальные вентиляторы используются для пневмотранспорта, транспортировки агрессивных и взрывоопасных газовых смесей.
По быстроходности. Бывают с малой, средней и высокой удельной частотой вращения колеса с лопатками.
По диапазону давления. Известны системы генерации низкого (до 1 кПа), среднего (1–3 кПа), высокого ( более 3 кПа) давления.

Некоторые промышленные и бытовые процессы с применением воздуходувок происходят в экстремальных условиях окружающей среды, поэтому к оборудованию выдвигаются соответствующие требования.

Таким образом, можно говорить о пылевых, влагозащищенных, термостойких, коррозиестойких, искрозащитных агрегатах и устройствах для удаления дыма и обычных вентиляторах.

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Виды центробежных радиальных вентиляторов

Принципиальной разницы в конструкции между вентиляторами радиального типа нет. Их делят на несколько видов по назначению и мощности.

По мощности

Рабочее давление, на которое способна вытяжка улитка, зависит от мощности двигателя устройства, количества и конфигурации лопастей рабочего колеса.

Различают 3 типа радиальных вентиляторов по данному параметру:

Устройства относительно низкого давления (до 100 кг/см²). Это небольшие вентиляторы, применяемые для создания принудительной вентиляции в жилых зданиях, маркированные как ВР 80-75. В многоквартирных домах такие устройства монтируют на крыше, в общий вентканал.
Устройства, которые работают в интервале среднего давления от 100 до 300 кг/см². Используют в вентиляционных системах производственных цехов без особых требований к безопасности. Общая маркировка вытяжек этой группы ВР 300-45.
Мощные (рабочее давление в интервале от 300 до 1200 кг/см²) вытяжки улитки устанавливают на вредных производствах, где есть необходимость интенсивного отвода едких, огне- и взрывоопасных газовых смесей. Общая маркировка этого класса ВР 12-26.

На то, какой вентилятор следует выбрать для данной вентиляционной системы, влияет множество параметров: длина каналов, их разветвленность, пропускная способность, требуемая интенсивность воздухообмена в единицу времени. Такие расчеты проводятся специалистами на этапе разработки проекта вентиляционной системы.

По назначению

Вторая система классификации радиальных вентиляторов делит их по назначению:

Вытяжки улитки общего назначения. Эксплуатируются при температуре до +80 градусов в атмосфере, где нет специфических или опасных загрязнений. Устанавливают в жилом или промышленном секторе.
Взрывозащищенные – корпус и детали механизма изготовлены из материалов, исключающих появление искры при работе. Используются в помещениях, где есть взрывоопасные газовые смеси. Допустимый температурный интервал эксплуатации от -30 до +40 градусов.
Противопожарные или жаростойкие вытяжки устанавливают на производствах, которые используют в технологическом процессе повышение температуры. Устройства изготавливают из углеродистой стали и покрывают жаростойкими составами. Эксплуатируются при температуре до +200 по Цельсию.
С усиленной антикоррозийной защитой. Это вентиляторы, которые устанавливают на химических производствах с агрессивной средой.
Пылевые (маркировка ВРП) – вентиляторы для удаления воздушных масс с взвешенными частицами. Устройства имеют больший зазор между корпусом и рабочим колесом, сниженное число лопастей, чтобы в процессе работы устройство не забивалось отходами. Особенности конструкции здесь приводят к падению КПД устройства. Выбирать вытяжку требуется с запасом рабочей мощности.
Для удаления дыма (маркировка ВРДУ). Эти вентиляторы устанавливают для дымоудаления, если произойдет пожар. Устройства работают в диапазоне температур 400-600 градусов.

Суть нагнетания и разрежения воздуха вентилятором

Галерея изображений

Фото из

Самая простая разновидность вентиляторов

Вентиляторная установка на производственном предприятии

Двигатель центробежного вентиляторного устройства

Разновидности радиальных вентиляторных агрегатов

С увеличением высоты над поверхностью Земли давление становится меньше, воздух становится разреженным.

Таким способом происходит перемещение молекул газа.

По назначению. Различают вентиляторы общего и специального назначения. Вентиляторы применяются для обычного перемещения газа. Специальные вентиляторы используются для пневмотранспорта, транспортировки агрессивных и взрывоопасных газовых смесей.
По быстроходности. Бывают с малой, средней и высокой удельной частотой вращения колеса с лопатками.
По диапазону давления. Известны системы генерации низкого (до 1 кПа), среднего (1–3 кПа), высокого ( более 3 кПа) давления.

Информация о видах вентиляторов подробно рассмотрена в другой нашей статье.

Какой вентилятор лучше выбрать

Прежде чем покупать вентилирующее устройство для дома, нужно знать, на какие параметры необходимо обращать внимание. Итак, советы специалистов при выборе бытовых вентиляторов:. Итак, советы специалистов при выборе бытовых вентиляторов:

Итак, советы специалистов при выборе бытовых вентиляторов:

Размер лопастей. Оптимальный диаметр рекомендуется от 10 до 15 см, при этом они должны предохраняться экраном с небольшими отверстиями. Мощность. Чем больше данный показатель, тем больший объем сможет обработать это устройство. Уровень шума

На такой параметр особенно нужно обращать внимание при покупке дешевых моделей. Функциональность

Большинство вентиляторов выполняют дополнительные функции, такие как ионизация, подогрев, они также имеют таймер, дистанционный пульт и другое. Управление

Сенсор или кнопочная навигация. Обдуваемое пространство. Наибольшая площадь для таких охлаждающих устройств составляет 50 м2. Угол поворота. Многие модели имеют угол наклона 45-360 градусов. Режимы. Разные скорости при движении воздушного потока очень важны, так как этим создается комфортность при нахождении в помещении. Расположение вентиляторов. По месту размещения приборы бывают оконные, настенные или потолочные.

Рассмотрим более подробно, какие модели лучше все подойдут для санузла и кухни.

Кухня

Кухонные вентиляторы для вытяжки должны обладать высокой мощностью, способной не только обновлять воздух на кухне, но и выдерживать высокие температуры. Таким подходящим устройством является модель Wolter KA KATD 225-4 Stb.

При этом прибор для вытяжки на кухне обладает следующими параметрами:

производительность – 2 700 м³/час;
уровень шума – до 25 дБ;
мощность двигателя – 760 Вт;

А также для кухонных вентиляторов характерно то, что они выдерживают температуру движущегося воздуха до 95 градусов.

Санузел

Идеальным вариантом при подборе вытяжного устройства для ванной комнаты будет прибор с установленным датчиком влажности. При этом особой популярностью пользуется модель SILENT-100 CHZ от «Soler & Palau».

Ее больше всего положительно оценивают отечественные пользователи за то, что она имеет:

низкий уровень шума в работе (до 24,5 дБ);
длительный срок службы;
обладает большой мощностью(95 м3/час);
встроенный таймер;
сравнительно небольшое энергопотребление (80 Вт).

Но для ванной комнаты с большой площадью свыше 5 м2 должна быть достаточная вытяжка отработанного воздуха, поэтому нужно выбирать вентилятор более производительный. Таковым является прибор EAF-150 от «Electrolux».

Выделяется он следующими характеристиками:

производительность – 320 м³/час;
мощность двигателя – 250 Вт;
уровень шума – 22-25 дБ.

Подобрать нужный режим у него можно за счет переустановки перемычки, размещенной внутри коробки таймера.

Вытяжное устройство для кухни и ванной будут обладать достоинствами в том случае, если правильно будет подобраны все параметры. И тогда этот многофункциональный прибор создаст в помещении удобство и приятный микроклимат.

Рейтинги [ править ]

Номинальные значения, указанные в таблицах и кривых производительности центробежных вентиляторов, основаны на стандартных расходах воздуха в минуту . Производители вентиляторов определяют стандартный воздух как чистый, сухой воздух с плотностью 0,075 фунта массы на кубический фут (1,2 кг / м 3 ), с атмосферным давлением на уровне моря 29,92 дюйма ртутного столба (101,325 кПа) и температурой 70 °. F (21 ° C). Выбор центробежного вентилятора для работы в условиях, отличных от стандартного воздуха, требует регулировки как статического давления, так и мощности .

На высоте выше стандартной ( уровень моря ) и температуре выше стандартной плотность воздуха ниже стандартной. Поправки на плотность воздуха должны учитывать центробежные вентиляторы, предназначенные для непрерывной работы при более высоких температурах. Центробежный вентилятор вытесняет постоянный объем воздуха в данной системе независимо от плотности воздуха.

Если центробежный вентилятор рассчитан на заданные кубические футы в минуту и статическое давление в условиях, отличных от стандартных, необходимо применить поправочный коэффициент плотности воздуха, чтобы выбрать вентилятор надлежащего размера, отвечающий новым условиям. Поскольку воздух при температуре 200 ° F (93 ° C) весит всего 80% от воздуха при температуре 70 ° F (21 ° C), центробежный вентилятор создает меньшее давление и потребляет меньше энергии. Чтобы получить фактическое давление, необходимое при 200 ° F (93 ° C), разработчик должен умножить давление при стандартных условиях на поправочный коэффициент плотности воздуха 1,25 (т.е. 1,0 / 0,8), чтобы система работала правильно. Чтобы получить фактическую мощность при 93 ° C (200 ° F), проектировщик должен разделить мощность при стандартных условиях на поправочный коэффициент плотности воздуха.

Ассоциация воздушного движения и контроля (AMCA) править

В таблицах производительности центробежных вентиляторов указаны обороты вентилятора и требования к мощности для заданных кубических футов в минуту и статического давления при стандартной плотности воздуха. Если производительность центробежного вентилятора не соответствует стандартным условиям, производительность необходимо преобразовать в стандартные условия перед вводом в таблицы производительности. Центробежные вентиляторы, классифицированные Ассоциацией воздушного движения и контроля (AMCA), проходят испытания в лабораториях с испытательными установками, имитирующими установки, типичные для этого типа вентиляторов. Обычно они проходят испытания и оцениваются как один из четырех стандартных типов установки, как указано в стандарте AMCA Standard 210.

Стандарт AMCA 210 определяет унифицированные методы проведения лабораторных испытаний закрытых вентиляторов для определения скорости воздушного потока, давления, мощности и эффективности при заданной скорости вращения. Цель стандарта AMCA 210 состоит в том, чтобы определить точные процедуры и условия тестирования вентиляторов, чтобы оценки, предоставленные различными производителями, были на одной основе и их можно было сравнивать. По этой причине вентиляторы должны быть рассчитаны на стандартизованные кубические футы в минуту.

Осевые или аксиальные устройства

Рабочие лопасти таких устройств вращаются вокруг одной оси и перемещают воздушный поток сквозь устройство. Конструкция отличается легкостью, поэтому она чрезвычайно популярна и часто используется в бытовых приборах: например, кулеры в системном блоке ПК, фены для сушки волос. Их КПД высокое, потому что у осевых устройств довольно невысокое сопротивление воздушному потоку, да и потери из-за трения почти отсутствует. Конструктивно они выглядят как колесо, состоящее из консольного вида лопастей, жестко закрепленных под определенным углом, относительно воздушного потока, который всегда имеет направление параллельно оси вращения устройства

На входе устанавливают специальный коллектор, который выравнивает или спрямляет поток — это немаловажно для улучшения аэродинамики изделия

Конструкция осевых изделий предельно простая: кожух с монтажными отверстиями для прочного закрепления на месте эксплуатации, электродвигатель вмонтирован внутрь устройства, а рабочее колесо — плотно посажено на вал электропривода. Напор потока, как и его расход, регулируется расстоянием между лопастями.

Era Mars GDF 150 – длительный моторесурс

Канальный вентилятор центробежного типа. Сконструирован для среды с повышенной влажностью и наличием пыли.

Корпус выполнен из оцинкованной стали. Применён обратный ротор, оснащенный пластиковыми лопастями. Изгиб – назад. Этот фактор способствует экономии электроэнергии и устойчивости к нештатным режимам работы.

Монтируется в вентканал, соответствующего размера. Предусмотрена возможность крепления к потолку, стене. Регулировка осуществляется электронным блоком или электромеханически, через трансформатор, ступенчато.

Плюсы:

Может работать до 40000 часов, использованы шарикоподшипники качения.
Корпус из оцинкованной стали, не боится воды, атмосферных осадков.
Производительность, возможность регулировки.

Минусы:

Пластиковые лопатки со временем начинают истираться, стоит в сварочной мастерской, где зачастую летает мелкий шлам.

Назначение

Военный инженер Саблуков предложил к применению устройство, ставшее незаменимым в конвекции газа – воздушной смеси в больших объёмах.

Прямоугольные – от трёхсот на сто пятьдесят миллиметров, до пятисот на тысячу пятьсот миллиметров, что даёт возможность применения в промышленности. Ниже приведен список мест, где еще используются радиальные вентиляторы.

Другие области применения:

Кухни, санитарные узлы, ванные комнаты.
Вредное производство – для быстрого удаления и очищения грязного воздуха.
В сельском хозяйстве: на животноводческих комплексах, птичниках, теплицах.
Торговых центрах, автобазах — для удаления взрывоопасных смесей.