Принцип работы канальных вентиляторов и области применения

Вентиляторы имеют очень долгую историю и с появлением электрических двигателей появилась возможность их использования для создания механических систем вентиляции. Переход к круглым канальным вентиляторам произошел относительно недавно в контексте промышленного производства. Устройство используется для перемещения воздуха через круглые вентиляционные каналы. Само название подсказывает, что он устанавливается в самом канале. С двух сторон к нему подсоединяются воздуховоды.

Принцип работы

Сам вентилятор расположен в корпусе, формирующем канал для потока воздуха. Управляя вращением лопастей вентилятора, можно контролировать скорость и направление потока воздуха. Такие круглые канальные вентиляторы являются одним из последних достижений в области вентиляции. Они сочетают эффективность с простотой установки и обслуживания, что делает их популярным выбором для многих приложений.

Рассмотрим основные компоненты, особенности функционирования и узнаем, как работают такие приборы в составе системы вентиляции.


Основные компоненты

Могут быть разных типов, в зависимости от их конструкции и используемых материалов. Вентилятор состоит из нескольких основных компонентов: двигатель, корпус и рабочее колесо.

Основные компоненты

Корпус

Корпус производится из различных материалов, обычно из металла или пластика. Металлические вентиляторы обычно более прочны и могут выдерживать более высокие температуры, в то время как пластиковые вентиляторы легче, не подвергаются коррозии и обычно менее шумны. Использование полипропилена для корпусов позволяет повысить уровень безопасности и увеличить срок службы.

Некоторые модели имеют внутреннюю шумоизоляцию корпуса для уменьшения уровня шума и потерь тепла. Внутри в корпусе изготовлена перфорация, пропускающая звуковые волны, направляя их под определенным углом на слой шумопоглощающего материала. Специальная перфорация и шумопоглощающий материал обеспечивают затухание звука в широком диапазоне частот.

Рабочее колесо

Оно состоит из серии лопастей, вращающихся вокруг центральной оси. Когда двигатель приводит в движение рабочее колесо, оно создает центробежное давление, что заставляет воздух двигаться через вентилятор. Форма, размер и количество лопастей рабочего колеса могут варьироваться в зависимости от требований к эффективности, мощности и уровню шума.

Двигатель

Важнейшим компонентом является двигатель, который может быть асинхронным или ЕС-двигателем нового поколения.

  • Асинхронные двигатели – это самый распространенный тип двигателей, используемых в вентиляторах. Они используют магнитное поле для создания вращательного движения, которое затем передается на лопасти вентилятора.
  • ЕС-двигатели (электронно-коммутируемые двигатели) нового поколения — это более современная технология, которая использует постоянные магниты и электронную коммутацию для достижения высокой эффективности и точного управления скоростью. Этот тип более энергоэффективный, тихий, мощный и долговечный.

Регулирование производительности

Эффективность использования этого типа вентиляторов в значительной степени зависит от точной регулировки их производительности. Вентиляторы с асинхронными двигателями могут регулироваться с помощью тиристорных регуляторов или трансформаторов. Для вентиляторов с ЕС-двигателями используются регуляторы скорости или контроллеры с аналоговым выходом 0-10 В.

Асинхронные модели

Регулирование может производиться плавно с помощью тиристорных регуляторов или ступенчато с помощью переключателя скоростей или трансформатора. Тип регулировки зависит от типа двигателя. Есть модели вентиляторов, оборудованные многоскоростным двигателем. Обычно они имеют две или три стандартных скорости, хотя некоторые модели могут иметь больше. Переключатели используются для включения или выключения отдельных обмоток двигателя, что позволяет изменять скорость вращения.

Тиристорный регулятор — это устройство, использующее тиристоры для контроля электрической энергии, подаваемой на двигатель. Они позволяют плавно изменять скорость вращения двигателя, регулируя напряжение и частоту тока.

Модели с двигателями ЕС

Для вентиляторов с ЕС-двигателями используются регуляторы скорости или контроллеры с аналоговым выходом 0-10 В.

Эти системы регулирования позволяют точно настраивать обороты рабочего колеса в диапазоне от 0 до 100% максимальной мощности, обеспечивая оптимальный режим работы в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Кроме того, если используется много вентиляторов, то их можно объединить в единую компьютерную сеть управления, в том числе с контролем и администрированием через сеть Интернет. Современное программное обеспечение позволяет с высокой точностью управлять работой объединенных в одну сеть устройств.

На дисплее компьютера выводятся все параметры системы и при необходимости можно задавать индивидуальный режим работы для каждого вентилятора в сети. Такое управление не только оптимизирует работу каждого отдельного устройства, но позволяет максимально эффективно использовать ресурсы всей системы вентиляции.


Использование 

Используются в различных областях: промышленности, коммерции и для жилых помещений. В промышленности они являются ключевыми для вентиляции помещений, контроля температуры и влажности и нейтрализации вредных испарений или газов. В коммерческих помещениях вентиляторы обеспечивают комфорт, регулируя температуру и влажность, а также уменьшая риск распространения микроорганизмов. Для жилых помещений они обеспечивают вентиляцию и кондиционирование воздуха, а также удаление влаги и нежелательных запахов, особенно в ванных комнатах и кухнях.

В системах вентиляции канальный вентилятор может применяться для перемещения воздуха в составе приточной или вытяжной вентиляции. В приточной вентиляции он подает свежий воздух в помещение, обеспечивая комфортный климат. В вытяжной вентиляции он удаляет загрязненный воздух.

Типовой состав приточной системы вентиляции

  1. Канальный вентилятор
  2. Воздушный фильтр
  3. Теплообменник
  4. Клапаны для перекрытия потока воздуха
  5. Датчики температуры
  6. Система управления (контроллер)
  7. Каналы для воздуха
  8. Дроссель-клапаны регулирования количества воздуха через решетки
  9. Решетки распределения воздуха.

Типовой состав вытяжной системы

  1. Канальный вентилятор
  2. Клапан для перекрытия потока воздуха
  3. Система запуска
  4. Воздуховоды для удаления воздуха
  5. Дроссель-клапаны регулирования количества воздуха через решетки
  6. Вентиляционные решетки распределения воздуха.

Как подбираются канальные вентиляторы

Выбор канального вентилятора зависит от нескольких ключевых параметров. Вот основные из них:

Производительность (объем воздуха): Этот параметр измеряется в кубических метрах в час (м³/ч) или в кубических футах в минуту (CFM). Выберите модель, которая может обеспечить достаточный объем воздуха для вашего помещения.

Чтобы определить этот параметр, обычно умножают объем помещения (длина x ширина x высота) на кратность воздухообмена в час. Также всегда производится расчет по количеству людей, проживающих в помещении. Для одного человека необходимо подавать 30 м³/час. Из двух этих значений (по кратности и количеству людей) выбирается больше.

Вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором ниже (Этот расчет придает приблизительное значение, которое может служить ориентиром для вашей задачи. Однако стоит отметить, что точное значение может отличаться в зависимости от конкретных условий вашей задачи):

Статическое давление: Это сила, с которой вентилятор перемещает воздух через вентиляционные каналы и другие элементы системы. Этот параметр обычно измеряется в Паскалях (Pa). Рассчитать статическое давление можно вручную, но это довольно сложный процесс, содержащий понимание физики воздушных потоков, измерение различных аспектов вашей вентиляционной системы (длина и диаметр каналов, количество и тип поворотов и т.п.), а также использование специализированных формул.

Основные шаги его расчета это определение объема воздуха через систему, расчет потерь давления на каждом элементе и сумма всех потерь давления. Поскольку это может быть достаточно сложно, многие профессионалы используют специализированное ПО для расчета статического давления. Кроме того, для конкретных случаев может потребоваться консультация с инженерами вентиляции.

Уровень шума: Более мощные модели могут производить больше шума. Если это принипиально для вашего задания, то выберите устройство с низким уровнем шума. Это может быть вентилятор с шумоизолированным корпусом.

Энергоэффективность: Поскольку вентиляция часто работает в течение длительного времени, а иногда и 24 часа в сутки, важно выбрать модель, использующую минимальное количество энергии.

Цена и качество: Выбирайте то, что соответствует вашим финансовым возможностям, однако не забывайте о качестве. Высококачественный вентилятор может служить вам дольше и обеспечить более стабильную работу.

Температурный режим: Обратите внимание, чтобы ваша модель выдерживала температуру окружающей среды, в которой она будет работать. Особенно, если будет использоваться в очень жарких или холодных условиях.

Сервис и поддержка: Убедитесь, что у производителя надежная служба поддержки и гарантийное обслуживание. Также учтите наличие запасных частей. Некоторые неплохие бренды делают ремонт от 2 до 3 месяцев, что не очень удобно.

Материал корпуса и крыльчатки: Обратите внимание на условия использования. Если это вентиляция таких влажных помещений (ванная комната, кухня и прочее) или требуется легкое устройство, то лучше выбрать модель с пластиковым корпусом. Стальные вентиляторы крепкие и долговечные, но они могут быть более тяжелыми и подвергаются коррозии. Они часто используются в промышленных применениях, где высокая прочность очень важна.

Всегда следует консультироваться с профессионалом или специалистом по вентиляции, чтобы обеспечить правильный выбор для ваших конкретных нужд.


Советы по использованию

Безопасность и регулярное обслуживание являются важными аспектами эксплуатации системы вентиляции. Необходима правильная установка и заземление, а также использование моделей с соответствующими защитными свойствами в условиях высокой влажности, температуры или уровня шума.

Регулярно проверяйте оборудование на загрязнение или повреждение, это может ухудшить работу или создать пожароопасность.

Регулярная чистка вентиляторов от пыли и загрязнений (каждые 3-6 месяцев в зависимости от условий использования) способствует безопасности, производительности и долговечности устройства. При обслуживании необходимо проверять состояние лопастей, двигателя, кабелей и электрических соединений, а при обнаружении износа или повреждения немедленно обращаться к специалисту.

Правильное обслуживание и своевременное выявление проблем помогает избежать проблем с работой системы вентиляции и дорогостоящих ремонтов в будущем.