Принцип работы вентиляторов различной модификации

Основные компоненты приточно-вытяжной вентиляции

Это устройство состоит из нескольких рабочих компонентов, наиболее важными из которых являются:

• Электрический нагреватель;
• Реанимационный блок;
• Его можно расширить с помощью кондиционера.
• Автоматизация для контроля и управления оборудованием;
• Вентиляторы отвечают за поступление и выход воздуха;
• Система фильтрации;

Элементы, важные для правильного функционирования выхлопной системы, включают в себя воздухонагреватель и охладитель, глушители, воздушные фильтры, электронные датчики, регулирующие температуру воздуха, концентрацию углекислого газа и т.д.

В зависимости от модели приточно-вытяжные вентиляционные установки представляют собой либо моноблок, либо набор компонентов, которые при монтаже соединяются в общую схему с помощью воздуховодов и воздухораспределителей.

Моноблочные системы более компактны и привлекают быстрой установкой. Конструкция монтируется на стену, подводится к блоку воздуховодов и подключается к источнику питания. Этот тип оборудования чаще всего используется в домах, офисах, небольших помещениях.

При выборе устройства необходимо учитывать, насколько большое помещение должно снабжаться чистым воздухом. Исходя из метража и назначения объекта, выбирается соответствующее вентиляционное устройство.

Разновидности бытовых вентиляционных моделей

Бытовые вентиляторы дополнительно классифицируются по месту установки.

Оконные. Прибор монтируется в форточку или стену возле окна, воздуховод отсутствует. Такое оборудование преимущественно используется в общественных заведениях: кафе, парикмахерских и т.д. Самостоятельная врезка в установленные ПВХ-окна проблематична.

Оконный вентилятор

Кухонные. Выводят пары и различные запахи, возникающие во время готовки. Вентилятор монтируется непосредственно в вытяжной зонт. Исходя из конструкции различают плоские, купольные и встроенные вытяжки. Кухонные вентиляторы должны быть жаропрочными и иметь внешнюю защитную сетку.

Оборудование для санузла. Для повышения эффективности вытяжной вентиляции туалета и ванной комнаты используются накладные настенные и потолочные вентиляторы. Компактные агрегаты экономичны и просты в установке.

Потолочный вид вентиляторов для санузлов и кухонь

Независимо от типа выбранного вентилятора, особое внимание следует уделить маркировке прибора, а именно — степени защиты IP. Стандарт IP характеризует защищенность оборудования в не агрессивной среде

Степень защиты

Уровень защиты от попадания вовнутрь корпуса влаги указывает вторая цифра маркировки.

Как подобрать влагозащищенный вид вентилятора

Комплектация и аксессуары

В стандартный набор включаются крепежные элементы и другие детали для монтажа. Комплектация зависит от типа и вида механизма.

Под аксессуарами для вентиляторов понимаются все их комплектующие, а также дополнительное оборудование, упрощающее процесс работы агрегата:

• Защитные решетки разного размера и дизайна.
• Аккумуляторы для автономной работы. Батареи рассчитаны на несколько часов, имеют возможность подзарядки до нескольких сотен раз, а также экономят электричество.
• Дождевая защита.
• Блок управления с датчиком температуры. Помогает дистанционно управлять механизмом и следить за различными параметрами.

Типы вентиляторов по способу установки

Как указано выше, по способу установки вентиляционные устройства делятся на 4 группы: стандартные, кровельные, канальные и многозонные.

Обычные вентиляторы обычно идут с опорной рамой или подставкой. Их установка не вызывает никаких затруднений.

Блоки на крыше устанавливаются на крыше здания и служат окончательным соединением в системе вентиляции здания. Эти вентиляторы подвержены воздействию негативных внешних факторов (дождь, снег, порывы ветра), поэтому они изготовлены из особо прочных материалов. Практически все модели оснащены защитным конусом для предотвращения засорения корпуса.

Устройства кровельной вентиляции работают по осевому или центробежному принципу. Первый вариант чаще всего используется для нормальной среды, а второй – для пыльных и агрессивных

Выбирая крышный вентилятор, учитывайте специфику устанавливаемого помещения. Например, для детского сада, больницы или школы выбирается модель с низким уровнем шума. Для производственного цеха приоритетом будет мощность оборудования.

Канальные вентустановки размещаются в вентиляционных каналах и обеспечивают вытяжку и поток воздуха через систему воздуховодов. Конструкция канальных вентиляторов обычно диагонального или радиального типа, реже осевого типа.

Выбор устройства зависит от формы воздуховода. Заполнители производятся для шахт круглого, квадратного и прямоугольного сечения.

Канальные вентиляторы прямоугольной или квадратной формы изготавливаются из металла, круглые – из пластика. Металлический корпус прочный и долговечный, а пластиковый менее шумный

Многозонные приточно-вытяжные установки оснащены кожухом, который позволяет подключать несколько всасывающих воздуховодов из разных зон. Такие вентиляторы незаменимы в помещениях, где необходимо оборудовать вытяжку в разных помещениях и имеется только один вытяжной канал.

Многоканальные агрегаты позволяют оптимизировать комплекс воздуховодов, снизить капитальные затраты и трудоемкость организации системы вентиляции дома

Дополнительным преимуществом является простота использования. Тебе нужно присутствовать одному, больше никаких фанатов.

Конструкция[править | править код]

Привод вентиляторов обычно электрический. Электрические вентиляторы состоят из набора вращающихся лопаток, которые размещены в защитном корпусе, позволяющем воздуху проходить через него. Лопасти вращаются электродвигателем. Для больших промышленных вентиляторов используются трёхфазные асинхронные двигатели. Меньшие вентиляторы часто приводятся в действие посредством электродвигателя переменного тока с экранированным полюсом, щёточными или бесщёточными двигателями постоянного тока. Вентиляторы с приводом от двигателей переменного тока обычно используют напряжение электросети. Вентиляторы с приводом от двигателя постоянного тока используют низкое напряжение, обычно 24 В, 12 В или 5 В. В вентиляторах охлаждения для компьютерного оборудования используют исключительно бесщёточные двигатели постоянного тока, которые производят намного меньше электромагнитных помех при работе. В машинах, которые уже имеют двигатель, вентилятор часто соединяется непосредственно с ним — это можно видеть в автомобилях, в больших системах охлаждения и веятельных машинах. Также вентиляторы насажены на валы многих электродвигателей мощностью 1 кВт и более, протягивая через обмотки двигателя охлаждающий воздух — это называется самовентиляцией электродвигателя. Для предотвращения распространения вибрации по каналу вентиляторы комплектуются тканевыми компенсаторами или гибкими вставками.

Широкое распространение получили два конструктивных исполнения (схемы) расположения электродвигателя:

• По схеме №1 вентиляторы поставляются с электродвигателем, который соосно установлен рабочему колесу;
• По схеме №5 двигатель выносится за рабочий корпус и устанавливается на опорах, а крутящий момент передаётся через клиноременную передачую.

Тип управления

Управление вентиляторами может осуществляться следующими способами:

• Механический – распространенный и самый простой тип управления. Все действия производятся нажатием соответствующих кнопок или поворотом реостата.
• Электронный – вместо обычных кнопок используются сенсоры (кнопка, но выполнена в виде гибкой пластины), находящиеся на панели управления. Часто вместе с сенсорными кнопками внедряется небольшой ЖК дисплей, отображающий основные параметры и режимы работы. Электронное управление расширяет функционал и позволяет делать более гибкие настройки.
• При помощи пульта дистанционного управления – позволяет вносить изменения в работу вентилятора удаленно. Пульт ДУ чаще всего используется в потолочных, настенных или напольных моделях.

Благодаря управляющим механизмам можно изменять основные характеристики работы устройства:

• Регулировка скорости – данная возможность есть у большинства типов вентиляторов. Скорость изменяется понижением или повышением тока поступающего к электродвигателю.
• Регулировка наклона рабочей части – позволяет изменять направление обдува по вертикали. Поток может быть направлен вверх, вниз или прямо.
• Поворот рабочей части – прибор поворачивается по горизонтальной плоскости, увеличивая площадь обдува.
• Таймер – позволяет задавать время включения/выключения и создавать комфортные условия в помещении.

Особенности рабочего цикла прибора

Рассмотрим общий принцип работы центробежной воздуходувки радиальной конструкции. Отметим, что специалисты различают две основные конструкции вентилятора: с осевым и радиальным размещением входного отверстия, куда всасывается воздушный поток.

Это влияет в первую очередь на вариант монтажа вентилятора в систему и практически не влияет на общую производительность.

Вентилятор радиального типа может работать как с обычным воздухом, который он забирает из пространства, так и с потоковым воздухом что идёт через воздухопровод (эффект баланса областей с разным давлением)

Осевое входное отверстие характерно для нагнетательных воздуходувок общего применения. Радиальное размещение входа потока характерно для воздуходувок магистрального использования.

На первом этапе рабочего цикла вентилятора поток воздуха перемещается на поверхность быстро вращающегося импеллера. Лопатки крыльчатки разделяют воздух на небольшие объёмы, которые перемещаются внутрь рабочей камеры.

Здесь происходит накапливание воздушной массы, то есть происходит непосредственное сжатие воздушной массы в малый объём.

Сама конструкция корпуса агрегата имеет свои особенности.

Известны две наиболее распространённые формы корпуса:

• округлые;
• спиралевидные.

Округлая форма корпуса характерна для вентиляторов, которые перемещают огромное количество воздуха за короткое время выполнения процесса. А спиралевидная форма присуща вентиляторам, которые дополнительно производят сжатие воздушного объёма и генерацию среднего и высокого давления.

На втором этапе происходит нагнетание воздуха в рабочей камере. Как известно, при постоянном объёме с увеличением общей массы молекул газа увеличивается количество столкновений молекул, а значит и увеличивается их скорость. Следовательно, давление газа также увеличивается.

Большое значение имеет форма и количество лопастей. Все без исключения варианты импеллеров тестируются в аэродинамических трубах для определения оптимальных условий эксплуатации

На заключительном этапе происходит отвод сжатого газа из рабочей камеры к выходному отверстию. Дальше воздух переходит в центральный воздуховод и перемещается в указанном направлении.

Процесс разрежения происходит с точностью наоборот. Воздух забирается от воздушного трубопровода или замкнутого пространства, где необходимо создать разреженную область, и выводится в окружающую среду или другое ограниченное пространство.

Разновидности осевых аксиальных вентилирующих приборов

Различаются приспособления по разным параметрам:

по предназначению:

1. Настенные. Установка их проводится внутри шахт вентиляции или на выходе за решеткой вентиляционного отверстия. Для увеличения охлаждения на выходе часто проводится установка диффузора, благодаря которому повышается аэродинамика осевых вентиляторов.
2. Потолочные, когда вращение крыльчатки, установленной на длинной оси под потолком, обеспечивает циркуляцию воздуха в помещении.
3. Крышные. К этой разновидности относятся все аксиальные приборы, установленные на крыше, в том числе и осевые вентиляторы дымоудаления.
4. Оконные обычно устанавливаются на форточку и работают по принципу мини-кондиционера, а предусмотренная в конструкции стеновая панель облегчает монтаж изделия на оконном проеме. Аэродинамика осевых вентиляторов позволяет без лишних энергозатрат с помощью оконных механизмов наполнить комнату свежим уличным воздухом.
5. Напольные. К ним относится большинство бытовых приборов для охлаждения или нагрева (напольные обогреватели с компактным приборчиком для разгона теплого воздуха).
6. Бытовые. К ним можно отнести охладители системного компьютерного блока, охлаждение автомобильного двигателя, подачу горячего воздуха в фене.
7. Корпусные. Эти модели предназначены для охлаждения электроприборов или для усиления циркуляции воздуха в небольшом помещении, отличаются маленьким расходом энергии и низким уровнем шума.
8. С решеткой. Использование вентилирующего прибора с решеткой очень удобно: наличие решетки позволяет производить монтаж в любом месте, где есть подключение к электросети, при работе издает слабый шум.
9. С настенной панелью. Благодаря наличию панели, прибор для вентиляции удобен для стенового или оконного монтажа, их чаще всего используют для усиления воздушного потока.
10. Вытяжные. Модели этого типа активно всасывают приточный воздух, но выдувают слабее. Частично решить эту проблему помогает установка диффузора.
11. Нагнетающие. Этот тип характеризуется хорошим выдувом и слабым всасыванием приточных масс.

по особенностям строения корпуса:

1. Корпусные. Эти модели предназначены для охлаждения электроприборов или для усиления циркуляции воздуха в небольшом помещении, отличаются маленьким расходом энергии и низким уровнем шума.
2. С решеткой. Использование вентилирующего прибора с решеткой очень удобно: наличие решетки позволяет производить монтаж в любом месте, где есть подключение к электросети, при работе издает слабый шум.
3. С настенной панелью. Благодаря наличию панели, прибор для вентиляции удобен для стенового или оконного монтажа, их чаще всего используют для усиления воздушного потока.

по методу движения сред:

1. Если надо создать повышенную циркуляцию, то рекомендуется установка аксиальных вентиляторов обоих типов или возможна установка модели с реверсивным вентилированием.

по методу эксплуатации и характеру перемещаемых сред:

1. Общего предназначения. Используются для перемещения методом подпора воздушных непыльных сред, имеющих температуру не выше 80⁰С. К ним относятся все приборы, используемые в быту.
2. Коррозионноустойчивые. Изготавливаются из нержавеющей стали и других антикоррозийных составов.
3. Термоустойчивые. Для их изготовления применяется нержавеющая сталь и ее аналоги, способны выдержать температуру до 200°C.
4. Взрывозащищенные. Их монтаж производится в канальном трубопроводе. С помощью взрывозащищенных вентилирующих приборов производится транспортировка взрывоопасных сред.
5. Дымоудаляющие. Осевые дополнительно снабжены термостойкими и антикоррозийными свойствами.

Классификация устройств

По типу циркуляции воздушного потока разделяют 2 типа систем вентиляции. Естественная — она происходит во всех помещениях, не оборудованных вентиляторами, естественным путем, посредством проветривания.

Принудительная подразделяется на приточную вентиляцию, которая подает свежий воздух с улицы, и вытяжную, когда вентиляторы выкачивают все неприятные запахи и отработанный воздух наружу. Именно в принудительных системах и используют вентиляторы.

По конструкции

По конструктивным нюансам и принципу функционирования существуют следующие типы вентиляторов:

• аксиальные или осевые;
• диагональный вариант;
• центробежный вид;
• диаметральные;
• прямоточные (без лопастей).

Вентиляторы применяются в современных вентиляционных системах промышленных объектов: цехов или зданий, где осуществляется покраска под давлением, кондиционные системы. Промышленные закрытые системы используют их для активной перекачки разных газов или качественного процесса горения, как наддув.

Настенный осевой вентилятор

По условиям использования

Существует классификация вентиляторов, которая зависит от среды или условий их применения:

• обычные устройства, рассчитанные на перемещение воздуха или газов, температура которых не выше 80 градусов;
• коррозионностойкий тип используется в средах с большой влажностью;
• вентиляторы термостойкого типа, рассчитанные на применение гораздо выше 80 оС;
• взрывобезопасные конструкции используются в средах, где существует опасность взрыва;
• пылевые устройства применяются там, где наличие посторонних примесей находится выше 100 мг на кубический метр.

Пылевой вентилятор

По способам присоединения привода

Виды промышленных вентиляторов имеют градацию по способам присоединения привода:

• непосредственное подсоединение вентилятора к электрическому двигателю;
• используется эластичная муфта;
• передача клиноременного типа;
• бесступенчатая передача регулируемого вращения.

По типу установки

По методу монтажа изделия делятся на:

• обычные — установка производится на опору специального вида (стальная рама, железобетонный фундамент или им подобные конструкции);
• канальный вариант — монтируется только внутри воздуховода;

крышные — монтаж, как правило, производится на плоских крышах современных зданий.

По техническим характеристикам

Кроме вышеизложенного, существует классификация на основании технических характеристик изделий:

• скорость истечения, измеряющийся в куб. м/час;
• давление, Па;
• скорость вращения, об/мин;
• мощность устройства, кВт;
• кпд, учитывающий потери на трение деталей, объем воздушного потока, конфигурацию воздуховодов;
• уровень звукового воздействия на окружающих, Дб.

Последний вариант измеряется при всасывании, когда поток входит в помещение и при выходе его через сеть воздуховодов наружу.

2 Основные типы

На современном рынке доступны самые различные типы вентиляционного оборудования. В зависимости от способа работы и особенностей конструкции, бывают такие виды вентиляторов:

1. 1. Диагональные.
2. 2. Центробежные.
3. 3. Осевые.
4. 4. Безлопастные.
5. 5. Перекрестные.

Также устройства могут отличаться направлением передвижения рабочего колеса. В связи с этим в качестве вентилирующего устройства используют:

1. 1. Лопасти вентилятора с правым вращением, то есть по часовой стрелке по отношению к стороне всасывания воздушных масс.
2. 2. Узел с левым вращением. В таком случае воздушный поток направлен против часовой стрелки.

Следующая группа вентиляторов включает в себя мощные устройства, которые не боятся коррозийных процессов. Они выполнены из передовых материалов и предназначаются для специфических условий, где есть риск развития коррозии.

Термостойкие вентиляторы не боятся продолжительного пребывания под воздействием температуры свыше 80 градусов Цельсия. Они особенно востребованы в жарком климатическом поясе, где есть вероятность быстрого перегрева бытовых приборов.

В зависимости от способа и места монтажа, вентиляторы могут быть стандартными, канальными и крышными. Стандартные модели фиксируются на специальной опоре, в качестве которой используется бетонный фундамент, металлическая рама или любое другое фиксирующее средство. Канальные вентиляторы закрепляются непосредственно в воздуховоде. Что касается крышных моделей, то их закрепляют непосредственно на кровельной конструкции.

Также существует три категории устройств в зависимости от величины давления, появляющегося при передвижении воздушных масс:

1. 1. До 1 кПа (пониженного давления).
2. 2. До 3 кПа (повышенного давления).
3. 3. До 12 кПа (высокого давления).

Назначение противодымной вентиляции

Система противодымной вентиляции выводит продукты горения и обеспечивает приток свежего воздуха в здание.

Согласно нормативным актам (СНИП) система дымоудаления обязательна для установки в зданиях с большими скоплениями людей, где может потребоваться массовая эвакуация при пожаре:

• Жилые многоэтажные здания, офисные центры, производственные цеха;
• Образовательные учреждения, больницы;
• Торговые центры, кинотеатры и концертные залы.

Небольшие частные дома или квартиры не нуждаются в монтаже сложной системы дымоудаления — обычно от следов пожара в воздухе здесь можно избавиться простым открытием окон и дверей.

Однако не стоит забывать, что и среди таких объектов могут быть исключения, особенно если при строительстве использовались легко возгорающиеся материалы. Владельцам квартир следует убедиться, что в их доме установлена общая вентиляция дымоудаления.

Функции, которые выполняет система дымоудаления:

1. Определение местонахождения очага возгорания;
2. Быстрая система оповещения по всему зданию;
3. Снижение уровня задымленности за счет выведения дыма на улицу;
4. Препятствие проникновению дыма из места возгорания в другие помещения, в т.ч. и соседние;
5. Улучшение видимости на лестничных пролетах, в коридорах, лифтах и других местах эвакуации за счет подачи свежего воздуха;
6. Обеспечение безопасной работы для сотрудников пожарной службы и МЧС.

Таким образом, данная система решает те проблемы, которые не предусмотрены простой вентиляцией здания и противопожарными мероприятиями. Она направлена на выведение дыма и обеспечение подачи чистого воздуха для безопасной эвакуации людей и быстрого устранения возгораний.

Естественное дымоудаление происходит по законам физики — горячий воздух поднимается наверх и по вентиляционным шахтам выводится на крышу. Система дымоудаления призвана ускорять и направлять этот процесс. В настоящее время все они делятся на два типа по способу действия: статические и динамические.

Статическая система определяет источник задымления и отключает естественную вентиляцию здания, что препятствует распространению огня и дыма в другие помещения. Такая система является наиболее дешевой и простой по устройству. Однако статический способ не может обеспечить полную безопасность людей при эвакуации — дым не выводится из очага возгорания и может распространяться по зданию через дверные проемы и окна.

Динамическая система дымоудаления более технологична и безопасна. Принцип работы этого типа заключается в направленном удалении дыма из помещения и активации вентиляторов, которые обеспечивают подачу свежего воздуха в пути для эвакуации.

Виды и назначение вентиляции

Вентиляционные системы классифицируются по различным критериям. Установка вида системы вентиляции зависит от поставленных задач, типов помещений, климатических условий.

По направлению воздушного потока в вентшахтах:

• приточная;
• вытяжная;
• смешанная.

По способу создания тяги в системе:

• естественная;
• механическая (побудительная);
• смешанная.

Естественная вентиляционная установка основана на принципе самостоятельного движения под своим давлением воздушных масс, перепадов давления между помещениями (с расстоянием минимум 3 м) – снаружи и внутри. Оптимальная скорость движения – не более 1 м./сек. потока воздуха.

Механическая вентиляция более эффективна и работает с помощью двигателей, вентиляторов, контроллеров. Чаще всего проектируется смешанный тип.

По конструктивным решениям прокладки воздуховодов:

• канальные;
• безканальные.

Канальная аэрация подразумевает монтаж вентканалов и сопутствующего оборудования, а бесканальная – вентиляторов, решеток, фильтров.

По зоне воздействия:

• общеобменные;
• аварийные;
• местные.

Местная вентиляция – это воздушные души, оазисы или воздушные завесы. Назначение местной вентиляции  – приточно-вытяжной воздухообмен в определенном месте.

Общеобменная система обеспечивает воздухообмен всех помещений одновременно.

Аварийные системы вентиляции включаются с помощью датчиков при возникновении утечек газа, дыма системой диспетчеризации контроллера.

Вентиляция видео:

История вентиляции

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 году В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX века получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 году А. А. Саблуковым. В 1835 году этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и так далее. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Выводы и полезные видео по теме

Видео № 1. Принцип работы и конкурентные преимущества безлопастного вентилятора:

Видео № 2. Устройство центробежного вентилятора ВЦУН:

Видео №3. Конструкция канального вентилятора круглого сечения:

Конструкция модели и технико-эксплуатационные характеристики вентиляторов позволяют подобрать оптимальное оборудование как для бытового, так и для промышленного использования. Конструкции вентиляционных установок постоянно совершенствуются, адаптируясь к потребностям клиентов.

У вас есть вопросы при чтении статьи? Хотите отметить полезные нюансы при выборе оборудования? Напишите свои комментарии в блоке ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/vent/oborud/vidy-ventilyatorov.html