Два распаўсюджаныя тыпы вентылятараў, якія выкарыстоўваюцца ў інжынерных сістэмах будынкаў для паветраводаў, звычайна называюцца цэнтрабежнымі і восевымі вентылятарамі — назва паходзіць ад вызначальнага кірунку патоку паветра праз вентылятар. Гэтыя два тыпы самі па сабе падзяляюцца на шэраг падтыпаў, якія былі распрацаваны для забеспячэння пэўных характарыстык аб'ёмнага расходу/ціску, а таксама іншых эксплуатацыйных характарыстык (у тым ліку памеру, шуму, вібрацыі, чысткі, абслугоўвання і надзейнасці).

---

Табліца 1: Апублікаваныя ў ЗША і Еўропе дадзеныя аб пікавай эфектыўнасці вентылятараў дыяметрам >600 мм

---

Некаторыя з найбольш часта сустракаемых тыпаў вентылятараў, якія выкарыстоўваюцца ў сістэмах ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра, пералічаны ў Табліцы 1 разам з арыентыровачнымі пікавымі паказчыкамі эфектыўнасці, сабранымі1 з дадзеных, апублікаваных шэрагам амерыканскіх і еўрапейскіх вытворцаў. Акрамя таго, у апошнія гады ўсё большую папулярнасць набіраюць вентылятары тыпу «plug» (што насамрэч з'яўляецца варыянтам цэнтрабежнага вентылятара).

---

Малюнак 1: Агульныя крывыя вентылятара. Рэальныя вентылятары могуць значна адрознівацца ад гэтых спрошчаных крывых

---

Характарыстычныя крывыя вентылятара паказаны на малюнку 1. Гэта перабольшаныя, ідэалізаваныя крывыя, і рэальныя вентылятары могуць адрознівацца ад іх; аднак яны, верагодна, будуць мець падобныя атрыбуты. Гэта ўключае ў сябе зоны нестабільнасці, якія ўзнікаюць з-за ваганняў, калі вентылятар можа пераключацца паміж двума магчымымі хуткасцямі патоку пры аднолькавым ціску, або ў выніку спынення вентылятара (гл. Спыненне скрынкі паветранага патоку). Вытворцы таксама павінны ўказаць пераважныя «бяспечныя» працоўныя дыяпазоны ў сваёй літаратуры.

Цэнтрабежныя вентылятары

У цэнтрабежных вентылятарах паветра паступае ў крыльчатку ўздоўж яе восі, а затым радыяльна выходзіць з крыльчаткі з дапамогай цэнтрабежнага руху. Гэтыя вентылятары здольныя ствараць як высокі ціск, так і вялікі аб'ёмны расход. Большасць традыцыйных цэнтрабежных вентылятараў маюць корпус спіральнага тыпу (як паказана на малюнку 2), які накіроўвае паток паветра і эфектыўна пераўтварае кінетычную энергію ў статычны ціск. Каб перамяшчаць больш паветра, вентылятар можа быць абсталяваны крыльчаткай з падвойным уваходам падвойнай шырыні, што дазваляе паветру паступаць з абодвух бакоў корпуса.

---

Малюнак 2: Цэнтрабежны вентылятар у спіральным корпусе з нахіленай назад крыльчаткай

---

Існуе шэраг формаў лапатак, з якіх можа складацца крыльчатка, асноўнымі тыпамі з'яўляюцца загнутыя наперад і загнутыя назад — форма лапатак вызначае яе прадукцыйнасць, патэнцыйную эфектыўнасць і форму характарыстыкі вентылятара. Іншымі фактарамі, якія ўплываюць на эфектыўнасць вентылятара, з'яўляюцца шырыня крыльчаткі, зазор паміж уваходным конусам і круцільным крыльчаткай, а таксама плошча, якая выкарыстоўваецца для выхаду паветра з вентылятара (так званая «плошча выдзімання»).

Гэты тып вентылятара традыцыйна прыводзіўся ў рух рухавіком з рамянём і шківам. Аднак з удасканаленнем электронных рэгулятараў хуткасці і пашырэннем даступнасці электронна-камутаваных («EC» або бесшчоткавых) рухавікоў, прамыя прывады выкарыстоўваюцца ўсё часцей. Гэта не толькі ліквідуе неэфектыўнасць, уласцівую раменнаму прываду (якая можа складаць ад 2% да больш чым 10%, у залежнасці ад тэхнічнага абслугоўвання2), але і, верагодна, памяншае вібрацыю, скарачае тэхнічнае абслугоўванне (менш падшыпнікаў і патрабаванняў да чысткі) і робіць вузел больш кампактным.

Цэнтрабежныя вентылятары з назад загнутымі лапаткамі

Вентылятары з загнутымі назад лапаткамі (або «нахіленымі») характарызуюцца лапаткамі, якія нахіляюцца ў бок ад кірунку кручэння. Яны могуць дасягаць эфектыўнасці да 90% пры выкарыстанні аэрадынамічных лапатак, як паказана на малюнку 3, або з звычайнымі лапаткамі, якія маюць трохмерную форму, і крыху менш пры выкарыстанні звычайных выгнутых лапатак, і яшчэ менш пры выкарыстанні простых плоскіх лапатак, нахіленых назад. Паветра пакідае кончыкі крыльчаткі з адносна нізкай хуткасцю, таму страты на трэнне ўнутры корпуса нізкія, а шум, які ствараецца паветрам, таксама нізкі. Яны могуць спыніцца на крайніх дыяпазонах рабочай крывой. Адносна шырэйшыя крыльчаткі забяспечаць найбольшую эфектыўнасць і могуць лёгка выкарыстоўваць больш масіўныя аэрадынамічныя лапаткі. Тонкія крыльчаткі мала выйграюць ад выкарыстання аэрадынамічных крыльцаў, таму часцей выкарыстоўваюць плоскія лапаткі. Вентылятары з загнутымі назад лапаткамі асабліва вядомыя сваёй здольнасцю ствараць высокі ціск у спалучэнні з нізкім узроўнем шуму і маюць характарыстыку магутнасці, якая не перагружае - гэта азначае, што па меры зніжэння супраціўлення ў сістэме і павелічэння хуткасці патоку магутнасць, якая спажываецца электрарухавіком, будзе змяншацца. Канструкцыя вентылятараў з загнутымі назад лапаткамі, хутчэй за ўсё, будзе больш трывалай і цяжэйшай, чым менш эфектыўная вентылятар з загнутымі наперад лапаткамі. Адносна павольная хуткасць паветранага патоку паміж лапаткамі можа прывесці да назапашвання забруджванняў (напрыклад, пылу і тлушчу).

---

Малюнак 3: Ілюстрацыя крыльчаткі цэнтрабежнага вентылятара

---

Цэнтрабежныя вентылятары з загнутымі ўперад лапаткамі

Вентылятары з загнутымі наперад лапаткамі характарызуюцца вялікай колькасцю загнутых наперад лапатак. Паколькі яны звычайна ствараюць меншы ціск, яны меншыя, лягчэйшыя і таннейшыя за эквівалентныя вентылятары з загнутымі назад лапаткамі з рухавіком. Як паказана на малюнках 3 і 4, гэты тып вентылятарнага працоўнага кола будзе ўключаць больш за 20 лапатак, якія могуць быць гэтак жа простымі, як сфарміраваныя з аднаго металічнага ліста. Палепшаная эфектыўнасць дасягаецца пры большых памерах з асобна сфарміраванымі лапаткамі. Паветра пакідае кончыкі лапатак з высокай тангенцыяльнай хуткасцю, і гэтая кінетычная энергія павінна быць пераўтворана ў статычны ціск у корпусе - гэта зніжае эфектыўнасць. Звычайна яны выкарыстоўваюцца для малых і сярэдніх аб'ёмаў паветра пры нізкім ціску (звычайна <1,5 кПа) і маюць адносна нізкі ККД ніжэй за 70%. Спіральны корпус асабліва важны для дасягнення найлепшай эфектыўнасці, паколькі паветра пакідае кончыкі лапатак з высокай хуткасцю і выкарыстоўваецца для эфектыўнага пераўтварэння кінетычнай энергіі ў статычны ціск. Яны працуюць з нізкімі хуткасцямі кручэння і, такім чынам, узровень механічнага шуму, які генеруецца, як правіла, меншы, чым у вентылятараў з загнутымі назад лапаткамі больш высокай хуткасці. Вентылятар мае характарыстыку перагрузкі пры працы пры нізкім супраціўленні сістэмы.

---

Малюнак 4: Цэнтрабежны вентылятар з загнутымі наперад лопаткамі і ўбудаваным рухавіком

---

Гэтыя вентылятары не падыходзяць для тых выпадкаў, калі, напрыклад, паветра моцна забруджана пылам або ў ім знаходзяцца кроплі тлушчу.

---

Малюнак 5: Прыклад вентылятара з прамым прывадам і загнутымі назад лапаткамі

---

Цэнтрабежныя вентылятары з радыяльнымі лапаткамі

Цэнтрабежны вентылятар з радыяльнымі лапаткамі мае перавагу ў тым, што можа перамяшчаць забруджаныя часціцы паветра пад высокім ціскам (парадку 10 кПа), але, працуючы на ​​высокіх хуткасцях, ён вельмі шумны і неэфектыўны (<60%), таму яго не варта выкарыстоўваць для сістэм ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра агульнага прызначэння. Ён таксама пакутуе ад характарыстыкі перагрузкі магутнасці — па меры зніжэння супраціўлення сістэмы (магчыма, з-за адкрыцця засланак рэгулявання аб'ёму) магутнасць рухавіка павялічваецца і, у залежнасці ад памеру рухавіка, можа «перагрузіцца».

Падключыце вентылятары

Замест таго, каб мантавацца ў спіральным корпусе, гэтыя спецыяльна распрацаваныя цэнтрабежныя вентылятары можна выкарыстоўваць непасрэдна ў корпусе вентыляцыйнай устаноўкі (ці, сапраўды, у любым паветраводы ці пленуме), і іх першапачатковы кошт, верагодна, будзе ніжэйшым, чым у цэнтрабежных вентылятараў у корпусе. Вядомыя як «пленумныя», «падключальныя» або проста «некамерныя» цэнтрабежныя вентылятары, яны могуць забяспечыць некаторыя перавагі ў прасторы, але коштам страты эфектыўнасці працы (прычым найлепшая эфектыўнасць падобная да эфектыўнасці цэнтрабежных вентылятараў з загнутымі наперад лопаткамі ў корпусе). Вентылятары будуць уцягваць паветра праз уваходны конус (гэтак жа, як і вентылятар у корпусе), але затым выкідваць паветра радыяльна па ўсёй вонкавай акружнасці 360° крыльчаткі. Яны могуць забяспечыць вялікую гнуткасць выхадных злучэнняў (з пленума), што азначае, што можа быць меншая патрэба ў суседніх выгібах або рэзкіх пераходах у паветраводах, якія самі па сабе павялічваюць падзенне ціску ў сістэме (і, такім чынам, дадатковую магутнасць вентылятара). Агульную эфектыўнасць сістэмы можна павысіць, выкарыстоўваючы раструбныя ўваходы ў паветраводы, якія выходзяць з пленума. Адной з пераваг вентылятара з падлучаным вентылятарам з'яўляюцца яго палепшаныя акустычныя характарыстыкі, галоўным чынам дзякуючы паглынанню гуку ўнутры камеры і адсутнасці «прамых бачнасці» ад крыльчаткі да вусця паветравода. Эфектыўнасць будзе вельмі залежыць ад размяшчэння вентылятара ўнутры камеры і яго размяшчэння адносна выхаду — камера выкарыстоўваецца для пераўтварэння кінетычнай энергіі паветра і, такім чынам, павышэння статычнага ціску. Істотна розная прадукцыйнасць і розная стабільнасць працы будуць залежаць ад тыпу крыльчаткі — крыльчаткі са змешаным патокам (якія забяспечваюць спалучэнне радыяльнага і восевага патоку) выкарыстоўваліся для пераадолення праблем з патокам, якія ўзнікаюць з-за моцнай радыяльнай карціны паветранага патоку, створанай з дапамогай простых цэнтрабежных крыльчатак.

Для меншых агрэгатаў іх кампактная канструкцыя часта дапаўняецца выкарыстаннем лёгка кіраваных рухавікоў EC.

Восевыя вентылятары

У вентылятарах з восевым патокам паветра праходзіць праз вентылятар па восі кручэння (як паказана на простым трубчастым восевым вентылятары на малюнку 6) – ціск ствараецца аэрадынамічнай пад'ёмнай сілай (падобнай да крыла самалёта). Такія вентылятары могуць быць адносна кампактнымі, недарагімі і лёгкімі, асабліва падыходзяць для перамяшчэння паветра пры адносна нізкім ціску, таму часта выкарыстоўваюцца ў выцяжных сістэмах, дзе перапады ціску ніжэйшыя, чым у сістэмах падачы – падача звычайна ўключае перапады ціску ўсіх кампанентаў кандыцыянавання паветра ў вентыляцыйнай устаноўцы. Калі паветра выходзіць з простага восевага вентылятара, яно будзе завіхранавацца з-за кручэння, якое перадаецца паветру пры праходжанні праз крыльчатку – прадукцыйнасць вентылятара можа быць значна палепшана з дапамогай накіравальных лапатак ніжэй па плыні для кампенсацыі завіху, як у лапаткавым восевым вентылятары, паказаным на малюнку 7. На эфектыўнасць восевага вентылятара ўплываюць форма лапаткі, адлегласць паміж кончыкам лапаткі і навакольным корпусам, а таксама кампенсацыя завіху. Кут нахілу лапаткі можна змяняць для эфектыўнага рэгулявання магутнасці вентылятара. Змяняючы кірунак кручэння восевых вентылятараў, можна змяніць і паток паветра, хоць вентылятар будзе прызначаны для працы ў асноўным кірунку.

---

Малюнак 6: Трубчасты восевы вентылятар

---

Характарыстычная крывая восевых вентылятараў мае вобласць спынення, што можа зрабіць іх непрыдатнымі для сістэм з шырокім дыяпазонам умоў эксплуатацыі, хоць яны маюць перавагу ў выглядзе характарыстыкі магутнасці, якая не перагружае.

---

Малюнак 7: Лопастны восевы вентылятар

---

Лопастныя восевыя вентылятары могуць быць гэтак жа эфектыўнымі, як і цэнтрабежныя вентылятары з назад загнутымі лапаткамі, і здольныя ствараць высокі паток пры разумным ціску (звычайна каля 2 кПа), хоць яны, верагодна, будуць ствараць больш шуму.

Вентылятар змяшанага патоку з'яўляецца развіццём восевага вентылятара і, як паказана на малюнку 8, мае канічную крыльчатку, праз якую паветра ўсмоктваецца радыяльна праз пашыральныя каналы, а затым праходзіць восева праз выпростваючыя накіроўвальныя лапаткі. Камбінаванае дзеянне можа ствараць ціск значна вышэйшы, чым гэта магчыма з іншымі восевымі вентылятарамі. Эфектыўнасць і ўзровень шуму могуць быць падобнымі да ўзроўню цэнтрабежнага вентылятара з зваротнай крывой.

---

Малюнак 8: Канальны вентылятар змяшанага патоку

---

Усталёўка вентылятара

Намаганні па распрацоўцы эфектыўнага рашэння для вентылятараў могуць быць сур'ёзна падарваныя ўзаемасувяззю паміж вентылятарам і мясцовымі паветраводамі.

---

Час публікацыі: 07 студзеня 2022 г.