Принцип роботи канальних вентиляторів та області застосування

Вентилятори мають дуже довгу історію та з появою електричних двигунів з'явилась можливість їх використання для створення механічних систем вентиляції. Перехід до круглих канальних вентиляторів стався відносно недавно у контексті промислового виробництва. Цей пристрій використовується для переміщення повітря через круглі вентиляційні канали. Сама назва підказує, що він встановлюється в самому каналі. З двох сторін до нього під'єднуються повітроводи. 

Принцип роботи

Сам вентилятор розташований в корпусі, що формує канал для потоку повітря. Керуючи обертанням лопатей вентилятора, можна контролювати швидкість та напрямок потоку повітря. Такі круглі канальні вентилятори є одним з останніх розвитків в області вентиляції. Вони поєднують ефективність з простотою установки та обслуговування, що робить їх популярним вибором для багатьох застосувань. 

Розглянемо основні компоненти, особливості функціонування та дізнаємось, як працюють такі прилади в складі системи вентиляції.


Основні компоненти

Можуть бути різних типів, в залежності від їх конструкції та використовуваних матеріалів. Вентилятор складається з декількох основних компонентів: двигун, корпус та робоче колесо. 

Основні компоненти

Корпус

Корпус виготовляється з різних матеріалів, зазвичай з металу або пластику. Металеві вентилятори зазвичай більш міцні та можуть витримувати вищі температури, в той час, як пластикові вентилятори легші, не піддаються корозії та зазвичай менш шумні. Використання поліпропілену для корпусів дозволяє підвищити рівень безпеки та збільшити термін служби.

Деякі моделі мають внутрішню шумоізоляцію корпусу для зменшення рівня шуму та втрат тепла. Усередині в корпусі виготовлена перфорація, яка пропускає звукові хвилі, направляючи їх під певним кутом на шар шумопоглинаючого матеріалу. Спеціальна перфорація і шумопоглинаючий матеріал забезпечують загасання звуку в широкому діапазоні частот.

Робоче колесо 

Воно складається з серії лопатей, які обертаються навколо центральної осі. Коли двигун приводить в рух робоче колесо, воно створює відцентровий тиск, що змушує повітря рухатися через вентилятор. Форма, розмір та кількість лопатей робочого колеса можуть варіюватися в залежності від вимог до ефективності, потужності та рівня шуму.

Двигун

Найважливішим компонентом є вентиляторний двигун, який може бути асинхронним або ЕС-двигуном нового покоління.

  • Асинхронні двигуни — це найпоширеніший тип двигунів, використовуваних у вентиляторах. Вони використовують магнітне поле для створення обертального руху, який потім передається на лопаті вентилятора.
  • ЕС-двигуни (електронно — комутовані двигуни) нового покоління — це більш сучасна технологія, яка використовує постійні магніти та електронну комутацію для досягнення високої ефективності та точного управління швидкістю. Цей тип є більш енергоефективним, тихим, потужним та довговічним.

Регулювання продуктивності

Ефективність використання цього типу вентиляторів значною мірою залежить від точного регулювання їхньої продуктивності. Вентилятори з асинхронними двигунами можуть регулюватись за допомогою тиристорних регуляторів або трансформаторів. Для вентиляторів з ЕС-двигунами використовуються регулятори швидкості або контролери з аналоговим виходом 0-10 В.

Асинхронні моделі

Регулювання може здійснюватися плавно за допомогою тиристорних регуляторів або ступінчасто з допомогою перемикача швидкостей або трансформатора. Тип регулювання залежить від типу двигуна. Є моделі вентиляторів, які обладнані багатошвидкісним двигуном. Зазвичай вони мають дві або три стандартні швидкості, хоча деякі моделі можуть мати більше. Перемикачі використовуються для включення або виключення окремих обмоток двигуна, що дозволяє змінювати швидкість обертання.

Тиристорний регулятор — це пристрій, який використовує тиристори для контролю електричної енергії, що подається на двигун. Вони дозволяють плавно змінювати швидкість обертання двигуна, регулюючи напругу та частоту струму.

Моделі з ЕС-двигунами

Для вентиляторів з ЕС-двигунами використовуються регулятори швидкості або контролери з аналоговим виходом 0-10 В.

Ці системи регулювання дозволяють точно налаштовувати оберти робочого колеса в діапазоні від 0 до 100% максимальної потужності, забезпечуючи оптимальний режим роботи в залежності від конкретних умов експлуатації.

Крім того, якщо застосовується багато вентиляторів, то їх можна об'єднати в єдину комп'ютерну мережу управління, у тому числі з контролем і адмініструванням через мережу Інтернет. Сучасне програмне забезпечення дозволяє з високою точністю управляти роботою об'єднаних в одну мережу пристроїв.

На дисплей комп'ютера виводяться усі параметри системи, і при необхідності можна задавати індивідуальний режим роботи для кожного вентилятора в мережі. Таке управління не тільки оптимізує роботу кожного окремого пристрою, але і дозволяє максимально ефективно використовувати ресурси всієї системи вентиляції.


Використання 

Використовуються у різних сферах: промисловості, комерції та для житлових приміщень. У промисловості вони є ключовими для вентиляції приміщень, контролю температури та вологості, та нейтралізації шкідливих випарів або газів. В комерційних приміщеннях вентилятори забезпечують комфорт, регулюючи температуру та вологість, а також зменшуючи ризик розповсюдження мікроорганізмів. Для домашнього вжитку вони забезпечують вентиляцію та кондиціонування повітря, а також видалення вологи та небажаних запахів, особливо в ванних кімнатах та на кухнях.

В системах вентиляції канальний вентилятор може застосовуватися для переміщення повітря в складі припливної або витяжної вентиляції. У приливній вентиляції він подає свіже повітря до приміщення, забезпечуючи комфортний клімат. У складі витяжної вентиляції він видаляє забруднене повітря.

Типовий склад припливної системи вентиляції

  1. Канальний вентилятор
  2. Повітряний фільтр
  3. Теплообмінник
  4. Клапани для перекривання потоку повітря
  5. Датчики температури
  6. Система управління (контролер)
  7. Канали для повітря
  8. Дросель-клапани регулювання кількості повітря через решітки
  9. Решітки розподілення повітря.

Типовий склад витяжної системи

  1. Канальний вентилятор
  2. Клапан для перекривання потоку повітря
  3. Система запуску
  4. Повітроводи для видалення повітря
  5. Дросель-клапани регулювання кількості повітря через решітки
  6. Вентиляційні решітки розподілення повітря.

Як підбираються канальні вентилятори

Вибір канального вентилятора залежить від декількох ключових параметрів. Ось основні з них:

Продуктивність (об'єм повітря): Цей параметр вимірюється в кубічних метрах на годину (м³/год) або в кубічних футах за хвилину (CFM). Виберіть модель, яка зможе забезпечити достатній об'єм повітря для вашого приміщення. 

Щоб визначити цей параметр, зазвичай множать об'єм приміщення (довжина x ширина x висота) на кількість повітрообмінів за годину (зазвичай від 6 до 10 для житлових приміщень). Також завжди робиться розрахунок за кількістю людей, які мешкають в приміщенні. Для одного мешканця необхідно подавати 30 м³/год. З двох цих значень (по кратності та за кількістю людей) вибирається більше. 

Ви можете скористатися онлайн-калькулятором нижче (Цей розрахунок надає приблизне значення, яке може слугувати орієнтиром для вашого завдання. Проте, варто зазначити, що точне значення може відрізнятися, залежно від конкретних умов вашого завдання):

Статичний тиск: Це сила, з якою вентилятор переміщує повітря через вентиляційні канали та інші елементи системи. Цей параметр зазвичай вимірюється в паскалях (Pa). Розрахувати статичний тиск можна вручну, але це досить складний процес, що містить в собі розуміння фізики повітряних потоків, вимірювання різних аспектів вашої вентиляційної системи (довжина і діаметр каналів, кількість і тип згинів тощо), а також використання спеціалізованих формул. 

Основні кроки його розрахунку це визначення об'єму повітря через систему, розрахунок втрат тиску на кожному елементі та сума всіх втрат тиску. Оскільки це може бути досить складно, багато професіоналів використовують спеціалізоване ПЗ для розрахунку статичного тиску. Крім того, для конкретних випадків можуть знадобитися консультації з інженерами вентиляції.

Рівень шуму: Більш потужні моделі можуть виробляти більше шуму. Отже, якщо це важливо для вашого приміщення, оберіть той, який має низький рівень шуму. Це можуть бути пристрій з шумоізольованим корпусом.

Енергоефективність: Оскільки вентиляція часто працює протягом тривалого часу, а іноді й 24 години на добу, важливо вибрати модель, яка використовує мінімальну кількість енергії. 

Ціна і якість: Важливо знайти модель, яка відповідає вашим фінансовим можливостям, проте не забувайте про якість. Високоякісний вентилятор може служити вам довше і забезпечити більш стабільну роботу.

Температурний режим: Зверніть увагу, щоб ваша модель витримувала температуру оточуючого середовища, в якій вона буде працювати. Особливо якщо буде використовуватися в дуже гарячих або холодних умовах.

Сервіс і підтримка: Перевірте, чи є у виробника надійна служба підтримки і гарантійне обслуговування. Також врахуйте наявність запасних частин. Деякі непогані бренди роблять ремонт від 2 до 3 місяців, що не дуже зручно.

Матеріал корпусу та крильчатки: Зверніть увагу на умови використання. Якщо це вентиляція таких вологих приміщень (ванна кімната, кухня та інше) або потрібен легкий пристрій, то краще вибрати модель з пластиковим корпусом. Сталеві вентилятори міцні та довговічні, але вони можуть бути важчими і піддаються корозії. Вони часто використовуються в промислових застосуваннях, де висока міцність є дуже важливою. 

Завжди варто консультуватися з професіоналом або спеціалістом з вентиляції, щоб забезпечити правильний вибір вентилятора для ваших конкретних потреб.


Поради по використанню

Безпека та регулярне обслуговування є важливими аспектами експлуатації системи вентиляції. Необхідне правильне встановлення і заземлення, а також використання моделей з відповідними захисними властивостями в умовах високої вологості, температури або рівня шуму.

Важливо регулярно перевіряти обладнання на забруднення або пошкодження, що можуть погіршити роботу або створити пожежну небезпеку.

Регулярне чищення вентиляторів від пилу та забруднень (кожні 3-6 місяців залежно від умов використання) сприяє безпеці, продуктивності та довговічності пристрою. При обслуговуванні необхідно перевіряти стан лопатей вентилятора, двигуна, кабелів та електричних з'єднань, а при виявленні зносу або пошкодження — негайно звертатися до спеціаліста.

Правильне обслуговування і своєчасне виявлення проблем допомагає уникнути проблем з роботою системи вентиляції та дорогих ремонтів у майбутньому.