Какие бывают вентиляторы? виды вентиляторов общего и промышленного назначения

Сфера применения

Центробежные вентиляторы применяются в зданиях любых типов, где для них подготовлены специальные шахты и рукава. Однако некоторые сферы нуждаются в таких установках больше других:

• медицинские учреждения;
• учебные заведения;
• промышленные предприятия;
• офисные здания;
• общественные (торговые, развлекательные) центры.

Основной спрос на применение установки исходит от предприятий, расположенных в больших зданий с повышенным скоплением людей

В медицине очень важно использовать качественные вентиляционные системы, поскольку свежий воздух, насыщенный кислородом и очищенный от пыли, – залог здоровья дыхательной системы, сердца и общего хорошего самочувствия. Особенно свежий воздух актуален для пациентов пожилого возраста, для которых духота в помещении может стать роковой

Не только пожилые люди, но и дети нуждаются в свежем воздухе. Иначе молодой организм может начать неправильно развиваться. Могут появиться частые мигрени, нарушения сна и другие отклонения от нормального самочувствия. Чтобы предотвратить проблемы у малышей, в детский садах, школах, дошкольных образовательных и досуговых учреждениях обязательно устанавливают вентиляционные устройства.

Офисные и торгово-развлекательные комплексы требуют специальных систем конвекции, перемещения и очищения воздуха из-за большого скопления людей. Если не заменять «отработанные» массы воздуха с большим процентом углекислого газа на свежие, то у посетителей центра или офисного комплекса могут возникнуть проблемы с самочувствием и дыханием.

Промышленные здания, склады, ангары нуждаются в грамотной вентиляции сразу из-за нескольких факторов:

• потоки свежего воздуха поддерживают комфортную температуру там, где не установлены специальные регуляторные системы (ангары, склады без отопления);
• постоянное очищение воздуха позволяет снизить концентрацию опасных выхлопов, токсинов и газов, которые образуются в процессе производства изделий из металла, пластмассы, других объектов промышленности;
• на промышленных предприятиях также часто работают большие скопления людей, трудоспособность которых напрямую зависит от качества воздуха в помещении.

По итогам статистических данных об использовании центробежных вентиляторов можно сказать, что они используются в любой отрасли общественной деятельности.

Виды центробежных вентиляторов

Принцип функционирования и устройство вентилятора напрямую зависят от его типа. С учетом направления движения масс воздуха такие приборы могут быть вытяжными или оснащаться функцией всасывания с двух сторон. Также их разграничивают по направлению вращения, которое бывает левым или правым. Главным критерием является величина давления воздуха внутри конструкции.

Низкого давления

Низким считается давление величиной до 1000 Па, такие вентиляторы имеют сплошной спектр уровня шумности, состоящий из вихревого и приграничного шумов. Они разделяются на две категории в зависимости от скорости вращения основного колеса, которая составляет менее 30 м/с для первого и 30-50 м/с для второго классов.

Среднего давления

Приборы среднего типа создают воздушные потоки с давлением в пределах 1000-3000 Па. Их устанавливают в отопительных и вентиляционных системах, предназначенных для больших помещений разного назначения. Такие вентиляторы оснащены входными отверстиями с меньшим диаметром и количеством лопаток по сравнению с аналогами низкого давления.

Высокого давления

Такие устройства способны создавать давление воздушного потока, превышающее 3000 Па, и используются для монтажа в системах для вентилирования помещений с большой площадью, включая складские, производственные и торговые. Также они используются с целью выдачи масс воздуха в сушильные печи, во время монтажа систем пневматического перемещения грузов и для прочих нужд.

Конструктивные исполнения

Вентилятор центробежный стандартный вытяжной бывает напольным либо настольным в зависимости от конструкции. Варианты первого типа предназначены для больших помещений, их чаще используют на производстве. Настольные модели более компактные и простые в обслуживании, помимо этого они не доставляют проблем в процессе установки. Устройства для вентилирования различаются и по направлению движения стационарных колес, правосторонние вращаются по часовой стрелке, левосторонние в противоположную сторону. Колеса могут закрепляться различными способами и запускаться с помощью электрического двигателя или клиноременной передачи.

Что необходимо знать о сборке и монтаже вентиляторов

Как и у любого другого устройства, у радиальных приборов есть свои особенности установки. При монтаже данного устройства специалисты рекомендуют оборудовать корпус гнущейся вставкой, для снижения вибрации в момент использования прибора.

Для монтажа кулера, согласно с требованием к помещениям, необходимо устанавливать на поверхность плиты системы вентиляции вибро изолятор. Соединительная конструкция между воздуховодами и вентиляторами должна быть в полтора или два раза больше чем отверстие для выхода.

Любое вентиляционное оборудование требует качественного звуко изолирования. Это объясняется большой мощностью используемой техники. Поэтому внутрь патрубка, который соединяет центробежную вентиляторную установку и воздуховод устанавливают специальный глушитель, выполненный из звукоизолирующего материала, имеющего толщу свыше 2,5 сантиметров.

Для снижения шумового фона, а также во избежание чрезмерного гула, заборные патрубки необходимо размещать под углом не менее 60 градусов, а выбросные патрубки – не меньше чем 30 градусов.

Строго запрещено использование центробежных вентиляторов отдельно от системы вентилирования. Если вы планируете одновременно применять несколько устройств, то предварительно соедините их сетью.

Классификация вентиляторов по основным параметрам

Вентиляторы – механические приборы, предназначенные для перемещения, подачи или отсоса воздушных и газовых масс. Циркуляция воздуха происходит за счет разности давлений между каналом входа и выхода вентиляционной установки.

Вентиляторы используются повсеместно. Незаменимы приборы при обустройстве приточно-вытяжного вентиляционного комплекса здания, обдуве рабочих элементов в кондиционерах и устройствах обогрева.

Вентиляторы рассчитаны на работу с газами, степень сжатия которых не превышает 1,15. При этом разность показателей давления на входе/выходе ограничена 15 кПа – при большем показателе используют компрессор

Общая классификация вентиляционных установок базируется на разных параметрах.

Среди основных критериев градации можно выделить:

• конструкция и принцип работы устройства;
• назначение и условия функционирования вентилятора;
• способ установки;
• методы соединения прибора с электродвигателем;
• технические особенности: степень защиты IP, создаваемое давление, потребляемая мощность, частота вращения, КПД и уровень акустического давления.

По типу конструкции выделяют пять модификаций вентиляторов: осевые, центробежные, диагональные, диаметральные и безлопастные.

Диагональные и диаметральные агрегаты считаются разновидностью двух основных групп вентустановок: осевых и центробежных. Принципиально отличаются от своих собратьев новые безлопастные изделия

Исходя из условий эксплуатации, разделяют следующие виды газодувных машин:

• приборы общего использования;
• вентиляторы особого назначения.

К первой группе относятся агрегаты, рассчитанные на работы с воздушными и неактивными газовыми потоками, температура которых не превышает +50°С. Вторая группа включает спецоборудование: термостойкие, взрывозащищенные, пылевые, коррозионно-устойчивые и дымоудаляющие.

По способу монтажа различают:

• стандартные – установка осуществляется на опору;
• крышные – монтаж на кровле здания;
• канальные – размещаются внутри вентиляционного воздуховода;
• многозональные – модели, рассчитанные на подсоединение к нескольким воздушным каналам.

В качестве привода вентиляционной установки используются электродвигатели.

Возможно несколько способов сцепки движка с крыльчаткой:

• непосредственное соединение;
• клиноременная передача;
• бесступенчатая сцепка.

После определения подходящего вида вентилятора подбираются модель с оптимальными техническими характеристиками.

В учет берется площадь обслуживания, место установки, допустимый уровень шума, влажность помещения, необходимость защиты прибора от попадания посторонних предметов

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:

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

Варианты схем включения — какой метод выбрать?

• пусковым,
• рабочим,
• пусковым и рабочим конденсаторами.

Наиболее распространенной методом является схема с пусковым конденсатором .

В этом случае конденсатор и пусковая обмотка включаются только на момент старта двигателя. Это связано со свойством продолжения агрегатом своего вращения даже после отключения дополнительной обмотки. Для такого включения чаще всего используется кнопка или реле.

Поскольку пуск однофазного двигателя с конденсатором происходит довольно быстро, то дополнительная обмотка работает небольшое время. Это позволяет для экономии выполнять ее из провода с меньшим сечением, нежели основная обмотка. Для предупреждения перегрева дополнительной обмотки в схему часто добавляют центробежный выключатель или термореле. Эти устройства отключают её при наборе двигателем определенной скорости или при сильном нагреве.

Схема с пусковым конденсатором имеет хорошие пусковые характеристики двигателя. Но рабочие характеристики при таком включении ухудшаются.

Это связано с принципом работы асинхронного двигателя. когда вращающееся поле является не круговым, а эллиптическим. В результате этого искажения поля возрастают потери и падает КПД.

Есть несколько вариантов подключения асинхронных двигателей под рабочее напряжение. Соединение звездой и треугольником (а также комбинированный способ) имеют свои преимущества и недостатки. Выбранный метод включения влияет на пусковые характеристики агрегата и его рабочую мощность.

Принцип действия магнитного пускателя основан на возникновении магнитного поля при прохождении электричества через втягивающую катушку. Подробнее об управлении двигателем с реверсированием и без читайте в отдельной статье.

Более хорошие рабочие характеристики можно получить при использовании схемы с рабочим конденсатором .

В этой схеме конденсатор после запуска двигателя не отключается. Правильным подбором конденсатора для однофазного двигателя можно компенсировать искажение поля и повысить КПД агрегата. Но для такой схемы ухудшаются пусковые характеристики.

Необходимо также учитывать, что выбор величины емкости конденсатора для однофазного двигателя производится под определенный ток нагрузки.

При изменении тока относительно расчетного значения поле будет переходить от круговой к эллиптической форме и характеристики агрегата ухудшатся. В принципе, для обеспечения хороших характеристик необходимо при изменении нагрузки двигателя менять величину емкости конденсатора. Но это может слишком усложнить схему включения.

Компромиссным решением является выбор схемы с пусковым и рабочим конденсаторами . Для такой схемы рабочие и пусковые характеристики будут средними по сравнению с рассмотренными ранее схемами.

В общем, если при подключении однофазного двигателя через конденсатор требуется большой пусковой момент, то выбирается схема с пусковым элементом, а при отсутствии такой необходимости – с рабочим.

Типы вентиляторов

Для того, чтобы правильно выбрать комнатный вентилятор, необходимо разобраться с видами устройств. Итак, эти бытовые электроприборы для дома могут быть следующими:

• настольные;
• напольные;
• канальные;
• потолочные;
• настенные.

Также вентиляторы могут отличаться по конструкции (для дома чаще всего выбирают осевые и тангенциальные модели, для производства – радиальные (центробежные) приборы), по способу закрепления и уровням защиты. Однако, для выбора комнатных устройств, эти технические характеристики практически не имеют никакого значения, поэтому мы не будем на них останавливаться подробно.
Если Вы хотите выбрать вентилятор для жилой комнаты в доме или квартире, следует приобрести напольный, настольный или потолочный вариант. Настольные и потолочные модели бывают только осевыми, а напольные изделия могут еще быть тангенциальными. Последние выполнены в виде колонны и обладают многими полезными функциями:

• увлажнитель воздуха;
• термодатчик;
• пульт управления;
• нагрев воздуха в комнате.

Учтите, что если Вы решили выбрать напольное тангенциальное устройство, его цена будет выше чем у других разновидностей. Помимо дополнительных функций и параметров, колонный вентилятор стильно выглядит и является одним из самых безопасных вариантов для дома.

Напольные осевые вентиляторы – явные лидеры по продажам среди остальных разновидностей уже многие годы и являются классическим примером прибора для охлаждения комнаты. Большие лопасти, которые обеспечивают сильный обдув, возможность переключать скорости, устойчивость и наличие поворотного механизма — все это гарантирует стабильность выбора этого товара и положительные отзывы покупателей о нем

Если Вы решили выбрать эту стандартную модель, обратите внимание на то что лопасти обязательно должны быть полностью закрыты сеткой для безопасности (особенно если у Вас есть дети или животные)

Намерены выбрать мощный, но тихий вентилятор? Потолочные модели будут как нельзя кстати! В то время как стандартные изделия обладают мощностью около 50 Вт, потолочный вариант имеет силу до 250 Вт. Лопасти электроприбора не крутятся быстро, однако благодаря большой мощности, Вы всегда будете чувствовать приятную прохладу в жаркие дни. Такое изделие особо популярно для размещения над обеденным столом или кроватью. Также нередко потолочные приборы покупают для террасы или летней кухни в загородном доме.
Что касается настольных моделей, здесь все предельно ясно. Главным преимуществом, из-за которого можно выбрать настольный вентилятор, является маленький размер, удобство эксплуатации и дешевая цена. Это изделие удобно брать с собой в поездки, и оно отлично выручит в особо жаркий день. Учтите, что у таких вентиляторов слабый обдув, и они довольно часто ломаются.

Если для жилой комнаты следует выбрать обычный бытовой прибор, то для кухни, ванной комнаты и туалета необходимо купить специальный вытяжной вентилятор, который устанавливается в вентиляционное отверстие в стене. Он выполняет не такие функции как стандартное устройство и приобретается для удаления влажного воздуха после купания, неприятных запахов после приготовления пищи и т.д. По возможности остановите свой выбор на приборах с контролем температуры и влажности, внимательно отнеситесь ко всем нюансам монтажа.

Организованный и неорганизованный вид

Естественная вентиляция делится на два вида. Существует самопроизвольный вид (неорганизованный) и организованный. В первом случае, комната проветривается с помощью окон и ветра, а во втором — с помощью специальных отверстий, которые располагаются наверху комнаты.

Что касается организованного типа системы вентиляции, она бывает общеобменной и местной, а также делится еще на три подвида. Сегодня можно установить ярусную, гравитационную и аэрационную организованную вентиляцию.

Неорганизованная система вентиляция делится на инфильтрацию и проветривание.

Общеобменная и местная(локальная) системы проветривания

Общеобменная приточно вытяжная вентиляция работает везде, отсюда и название. Установки дают кислород порционно и убирают весь углекислый газ из помещения.

Общеобменная вентиляция с переменным расходом воздуха бывает комфортной и производственной. Первая используются в жилых домах, а вторая позволяет организовать производственный процесс.

Местная вентиляция работает на каком-то конкретном участке либо зоне. Его создают, чтобы организовать локальную подачу кислорода на рабочие места и удалить углекислый газ в местах его появления. Например, его используют на кухне над печкой.

Ярусная, гравитационная системы и аэрация

Ярусная автономная вентиляция используется во многоэтажном здании. Вентиляционные трубы прокладываются ярусами, отсюда и названия.

Гравитационная система применяется как в частном доме, так и на производстве. Работает по следующему принципу: через окна поступает чистый воздух, проникает в комнаты через щели дверей и диффузоры и вытесняет углекислый газ, который поднимается вверх по специальным решеткам и покидает здание.

Аэрационная система бывает канальной и бесканальной. Бесканальная работает от аэрационных фонарей, установленных в кровле, и фрамуг. Принцип ее действия прост: через открытие фрамуг по фонарям поступает свежий воздух и выходит углекислый газ.

Канальная аэрация работает благодаря дефлекторам на крыше и вентиляционным шахтам. Через первые устройства поступает кислород, а через вторые уходит загрязненный воздух.

Сама система обладает своими преимуществами и недостатками. В качестве плюсов можно назвать простоту в работе и низкую стоимость. К недостаткам относится зависимость от погоды.

Инфильтрация и проветривание

Инфильтрация действует всегда. Принцип ее действия прост: через маленькие щели в стене происходит циркуляция воздуха под действием атмосферного давления.

Проветривание происходит с помощью окон и дверей. Так же, как и в первом случае, происходит циркуляция воздуха под действием воздушных потоков атмосферы.

Сравнительные характеристики осевого и центробежного вентилятора

Если сравнивать рабочие параметры агрегатов, то можно выявить следующие отличия.

Главным плюсом осевых моделей называют высокую эффективность. При необходимости, например, быстрого выведения воздуха из помещения он справится отлично. Он на высокой скорости перемещает воздух лопастями вокруг оси ротора.

Лопасти и воздух в таком вентиляторе двигаются в одном направлении и плоскости. Вместе с тем он не способен создать высокое давление, поэтому чаще используется как самостоятельное устройство, без воздуховодов.

Осевые вентиляторы отличаются своими компактными размерами, простотой конструкции и легкостью монтажа. Благодаря простому устройству в случае поломки не составит труда их отремонтировать.

В радиальных моделях, наоборот, направление воздуха не совпадает: на выходе воздушный поток перпендикулярен входящему.

Радиальный вентилятор создает значительно более высокое давление, чем осевой. Но при этом производительность у них чуть меньше. Такие устройства способны продвигать воздушные массы по длинной трассе на большие расстояния.

Они могут устанавливаться на сложных участках воздуховодов для поддержания определенного уровня давления в сети. Эти характеристики радиальных вентиляторов делают их незаменимыми при использовании в промышленности.

Такие конструкции могут как нагнетать воздух, так и всасывать его, поэтому их область применения очень обширна. Например, их с успехом используют на производстве для дымо- и пылеудаления.

Конструкция и принцип действия радиального вентилятора

Устройство центробежного вентилятора определяет принцип его действия. Прибор имеет несложную конструкцию:

• корпус в виде спирали с двумя отверстиями — впускным и выпускным;
• колесо с лопастями;
• электрический двигатель;
• станина с подшипниками и валом.

Лопастное колесо состоит из ступицы и из двух дисков. Количество лопастей радиального вентилятора и их конструкционные особенности могут разниться в зависимости от вида и назначения прибора.

Загнутые назад лопатки позволяют вентилятору легко достигнуть 80% эффективности и при этом производят мало шума. Происходит это благодаря маленькой разнице в давлении. Так достигается большой КПД устройства.

К недостаткам можно отнести то, что объем обрабатываемого воздуха напрямую зависит от давления. Также не рекомендуется использовать прибор с такими лопатками для очистки воздуха с различными примесями.

Отклоненные назад прямые лопатки будут работать и в таких условиях, при этом эффективность немного снижается – до 70%.

Загнутые вперед лопатки сильно закручивают поток на выходе, из-за чего КПД устройства ниже, а эффективность – около 60%. Однако такой прибор имеет меньшие габариты и вес, поэтому во многих случаях его использование предпочтительнее.

Принцип работы радиального центробежного вентилятора очень прост. Работающий двигатель заставляет лопасти вращаться, и они засасывают воздух через входное отверстие.

Центробежная сила двигает воздушный поток по спиральному кожуху, после чего он направляется в воздуховод и выводится через выпускное отверстие.

Разновидности вентиляторов

Для того, чтобы организовать успешную работу вентиляционной системы, центробежные устройства представляются оптимальным вариантом, поскольку они обеспечивают циркуляцию с нужной интенсивностью за счет вращения основного элемента — колеса. Существует сразу несколько разновидностей вентиляторов данного типа, которые существенно отличаются между собой по рабочим характеристикам, принципу работы и другим особенностям. Существующая классификация предполагает наличие следующих разновидностей:

• канальные;
• радиальные;
• осевые.

Кроме того, устройства различаются по степени создаваемого давления в системе. Каждый из этих типов значительной отличается от других, в связи с чем, целесообразно изучить их подробнее.

Канальные

Канальные вентиляторы представляются идеальным решением для эксплуатации в условиях приточных, а также вытяжных системах общего назначения, отличаются тихой работой, что делает их подходящими для бытового использования.

Радиальные

Радиальные изделия значительно отличаются от аналогов, поскольку используются для конвекции потоков воздуха, его очистки, а также регулировки влажности в помещении. Подобные модели могут различаться по направлению вращения, а также движению воздушного потока, что дает возможность расширить сферу их применения.

Помимо прочего, все устройства различаются по уровню давления, создаваемого в системе. Изделия высокого давления предназначены для циркуляции воздуха в условиях отсутствия значительного количества примесей и твердых частиц, в связи с чем, чаще всего применяются в стандартных системах кондиционирования, а также вентиляции.

Вентиляторы среднего давления подойдут для эксплуатации в условиях высокого сопротивления в системе, позволят эффективно организовать транспортировку умеренных объемов воздуха. Применяются не только в бытовых, но и в промышленных системах, что делает их универсальным вариантом.

Изделия низкого давления используются для транспортировки газов в условиях малого сопротивления воздуха, в связи с чем, чаще всего применяются в промышленных условиях. Возможность стабильной работы при умеренной запыленности позволяет использовать изделия в общественных вентиляционных системах.

Осевые

Осевые вентиляторы повсеместно используются в быту, поскольку отлично подходят для организации основной вентиляции в условиях загородных домов. Они нередко используются для охлаждения различных элементов электроники, благодаря сниженному уровню шуму при работе, малой стоимости и компактным габаритам.

7 Комплектация и аксессуары

В стандартном наборе вентилятора имеется несколько крепежных устройств и других деталей для успешного монтажа конструкции. Остальная комплектация определяется типом и классом системы. В числе наиболее востребованных аксессуаров, упрощающих эксплуатацию системы, находятся:

1. 1. Защитные решетки с разным размером и внешними свойствами.
2. 2. Батареи для автономной работы, которые рассчитаны на пару часов бесперебойной вентиляции. Количество циклов разряда-заряда превышает несколько сотен.
3. 3. Элементы дождевой защиты.
4. 4. Механизм управления с температурным датчиком. С его помощью можно удаленно следить за разными рабочими показателями, а также изменять их при необходимости.

Прямоточные или безлопастные модели

Безлопастный вентилятор — достаточно новое изделие в классе бытовой техники. Они только осваивают отечественный рынок. Работа устройств данного класса основана на законе Бернулли. Грубо говоря, быстро движущиеся потоки воздуха в тщательно продуманной конструкции не просто инициируют движение дополнительных объемов, но и значительно повышают общую эффективность вентиляции.

Устройство состоит из нескольких функциональных частей.

1. Рамка, обычно в виде круга или овальной формы. Ее конструкция подразумевает одновременный выброс воздушных масс изнутри корпуса вентилятора и забор объема снаружи.
2. Основание, служащее основой для крепления всех компонентов.
3. Компактная турбина.
4. Двигатель.

Работает вентилятор достаточно просто. Турбина приводится во вращение мотором. Она засасывает воздух через отверстия в нижней части прибора. Одновременно конструкция турбины создает значительные завихрения. В результате воздух ускоряется до 15 раз. Разогнанный газ выбрасывается через щелевые каналы рамки, огибая ее поверхность. При этом, двигаясь с большой скоростью, он создает разрежение. Тем самым захватываются потоки воздуха извне, стремящиеся заполнить образовавшуюся зону низкого давления.

Такой принцип действия вентилятора имеет массу достоинств.

1. Поток воздуха можно плавно регулировать.
2. Все движущиеся части скрыты внутри корпуса, что означает безопасность использования прибора.
3. Легко регулировать направление обдува, просто изменяя позицию кольца.
4. Снижается расход энергии, до 20% в сравнении с классическими моделями при равной производительности.

Мы перечислили основные виды вентиляторов, которые могут применяться для вентиляции промышленных объектов, государственных учреждений, ресторанов и столовых, многоэтажных зданий спальных районов, которые монтируются в неприметных местах с тыльной стороны или же сверху на плоских перекрытиях крыш. Существуют специальные устройства огромной мощности, которые способны осуществлять надежную вентиляцию объектов одновременно по нескольким воздуховодам, но это уже совершенно другая тема.