Установка вентиляторів різного призначення

Вентилятори є основою будь-вентиляційних систем. Такі пристрої широко використовуються в побуті, без них не обійтися в багатьох сферах діяльності людини. Також прилади активно використовуються в автомобільній техніці, комп’ютерах, у зварювальних апаратах. У нашій статті ми розповімо про те, які види вентиляторів існують, дізнаємося про конструктивні особливості, призначення, розглянемо принцип роботи кожного типу пристроїв. Виходячи з цього, ви можете дізнатися, який вигляд найкраще застосовувати в тому чи іншому випадку.

Основні особливості вентиляторів

Вентилятори — це такі прилади механічного типу, які призначаються для подавання, переміщення або ж відсмоктування газових і повітряних мас. Повітря циркулює за рахунок того, що з’являється різниця тиску між входом і виходом установки. Використовуються вентилятори практично скрізь. Вони просто незамінні при виготовленні припливно-витяжної вентиляції, у грубах, кондиціонерах.

Використовуються вентилятори тільки з тими газами, в яких ступінь стиснення не більше 1,15. Причому різниця тиску між входом і виходом не більше 15 кПа. Якщо необхідно збільшити цей показник, то доведеться використовувати компресор. Можна виділити основні критерії вентиляторів:

• Принцип роботи і конструкція пристрою.
• Спосіб монтажу.
• Особливості функціонування і призначення.
• Варіант приводу крильчатки від електродвигуна.

Можна також виділити деякі технічні особливості, зокрема, тиск, що нагнітається, ступінь захисту, максимальна споживана потужність, ККД, швидкість обертання, ступінь акустичного тиску. При установці вентилятора на «Газель» треба керуватися правилами техніки безпеки — підключення двигуна до електромережі має здійснюватися правильно.

Конструкції вентиляторів

Варіантів конструкцій всього п’ять. Відцентрові, осьові, діаметральні, діагональні та безлопатеві конструкції. Причому потрібно відзначити, що є принципові відмінності лише у безлопастних конструкцій. Діаметральні і діагональні вентилятори є різновидом відцентрових і осьових відповідно. При установці вентилятора радіатора на автомобілі можуть виникнути труднощі — не дотримано заходи щодо захисту пристроїв. Давайте розглянемо різновиди вентиляторів.

Можна виділити машини наступного типу:

• Пристрої загального використання.
• Пристрої особливого призначення.

До першої групи можна віднести вентилятори, які розраховуються на роботу з активними газовими і повітряними потоками, у яких температура не більше 50 градусів. Що стосується другої групи, то в ній використовується спеціальне обладнання. Зокрема, всі елементи термостійкі, стійкі до корозії, вибухозахищені, що дозволяє використовувати пристрій в небезпечних умовах.

Варіанти монтажу

Існує кілька варіантів монтажу вентиляторів:

• Стандартні конструкції встановлюються на опорах.
• Дахові вентилятори ставляться на покрівлі будівель.
• Багатозональні пристрою є моделями, які розраховані на підключення відразу до декількох каналах.
• Канальні вентилятори встановлюються всередині вентиляційних повітроводів.

При установці канального вентилятора важливо враховувати ступінь захисту, щоб до нього не потрапляли великі сторонні частинки. Здебільшого приводом вентиляційних установок є електродвигун. Існує кілька варіантів з’єднання двигуна і крильчатки:

• Безступінчата зчіпка.
• Ремінна передача.
• Безпосереднє з’єднання.

Вибір конкретної моделі вентилятора повинен здійснюватися тільки після того, як визначите тип пристрою. Необхідно брати до уваги площу, яку буде обслуговувати пристрій, місце монтажу, максимально допустимий рівень шуму, необхідність захисту пристрою від потрапляння різних предметів, пилу, вологість приміщення. Окремі вимоги до пристроїв, які встановлюються в автомобілях. Бажано встановлювати вентилятори, які рекомендовані виробником.

Класичні вентилятори осьового типу

Він ще називається аксіальним вентилятором, застосовується в конструкції побутових витяжок, а також в комплексних системах. Такі пристрої можна зустріти в системах охолодження різної електроніки, в аеродинамічних трубах, в авіаційній техніці. Конструкція моделі проста, габарити у неї мінімальні. В основі конструкції лежить корпус циліндричного типу, електропривод і колесо з декількома лопатями.

Внутрішній діаметр циліндричного корпусу повинен бути таким, щоб робоче колесо безперешкодно оберталася. Між лопатями і корпусом інтервал повинен бути близько 1,5% від довжини лопатки. Для того щоб знизити гідравлічні втрати і поліпшити аеродинамічні характеристики, конструкцію додається дифузор, колектори, обтічник.

Принцип роботи осьового вентилятора

Принцип дії полягає в тому, що лопаті, що обертаються, захоплюють повітря, після чого проштовхують його вздовж осі крильчатки. Повітряні потоки в радіальному напрямку практично не переміщуються. Щоб відрегулювати продуктивність вентилятора, необхідно встановити потрібний кут між робочим колесом і лопатками. Обов’язково всі ці моменти потрібно враховувати при установці осьового вентилятора.

Особливості осьових вентиляторів:

• Для них не потрібна велика площа при монтажі.
• Пристрій споживає мало електричної енергії.
• Вентилятори прості в експлуатації та ремонті.
• Видають мало шуму.
• Вартість не надто висока.

Всі ці переваги дозволили осьовим вентилятором проникнути в усі сфери життя. Вони широко використовуються в побуті, автомобільної техніки. Для того щоб посилити повітрообмін, в отвори стін та інші несучі конструкції можна встановити пристрій з настінними панелями. Прилади можуть працювати в одному з двох режимів — нагнітання або всмоктування повітря.

Відцентровий тип вентиляторів

Ефективність у такого типу вентиляторів дуже висока. За допомогою цих агрегатів можна генерувати дуже високий тиск. А експлуатація може проводитися в дуже важких умовах. Вона пустотіла, виконана у формі равлика. На ньому є нагнітає і всмоктуючий патрубки. Для того щоб забезпечити необхідну ступінь жорсткості, кожух виготовляється з поперечними смугами або ребрами. Як правило, кожух посилюється за допомогою зварювання.

У «равлики» встановлюються шумопоглинаючі панелі. Це потрібно для того, щоб знизити шум при роботі установки. Ротор виготовляється з лопаток, двох дисків і маточини. Конструкція робочого колеса визначає умови його використання:

• Якщо необхідно транспортувати повітряні потоки з твердими частинками, то краще всього використовувати бездискові пристрою.
• Якщо потрібно переміщати повітряні потоки з невеликим вмістом твердих частинок, рекомендується використовувати однодискові вентилятори.
• Дводискові підходять для того, щоб переміщати повітря в різному діапазоні тиску без вмісту твердих частинок.
• За допомогою трехдисковых вентиляторів можна забезпечити двостороннє всмоктування.

Особливості розташування лопатей

Колесо на роторі закріплюється за допомогою маточин. На дисках і маточинах встановлюються лопаті. Ефективність агрегату, а також його робочі характеристики залежать від того, яка форма лопатей:

• Якщо вони вигнуті назад, то це перешкодить накопичення всередині агрегату пилу. Тому можна використовувати ці пристрої в умовах, коли в повітрі дуже багато зважених часток.
• Якщо лопаті зігнутий наперед, то це означає, що вентилятори можуть працювати в умовах високого тиску і з великими об’ємами повітря. Вони дуже стійкі до ерозії.
• У радіальних вентиляторів компактні розміри, але ефективність середня. Елементи ротора в них обробляються за допомогою захисних складів.
• Аеродинамічний крило може забезпечити максимальну безшумність, а також досить хороші показники продуктивності. Прилади стійкі до високої температури.

Як працює відцентрова установка?

Всмоктування на цих вентиляторах відбувається в подовжньому напрямку, в радіальному потоки стикаються. Повітряні маси рухаються в корпусі циліндричного типу. Можна розбити весь процес на наступні етапи:

• Повітря між лопатками при обертанні робочого колеса прагне до краю ротора.
• По центру колеса відбувається утворення зони, в якій тиск нижче, ніж навколо. Це провокує всмоктування повітря зовні.
• По центру камери потік повітря змінює напрямок, він рухається не в осьовому, а в радіальному напрямку. При цьому надходить до зони між лопатями. За рахунок того, що обертається крильчатка швидко, повітря спрямовується до внутрішньої стінки пристрою.
• При цьому кінетична енергія переходить в стиск, у повітря швидкість знижується. В равлику відбувається збір об’ємного повітряного потоку, з’являється надлишковий тиск.
• Повітря прагне до патрубка виходу, потім прямує в трубопровід і робочу зону.

Такі агрегати використовуються в припливно-витяжних системах для гаражів, великих приміщень, торгових центрів. Іншими словами, там, де необхідно здійснювати безперервну потужну вентиляцію. Радіальні вентилятори використовуються виключно на шкідливих виробництвах, щоб максимально швидко видалити забруднене повітря.

Діагональні вентилятори

Це конструкції, які взяли в себе все найкраще від відцентрового і осьового вентилятора. У них особлива форма. Робоче колесо схоже по влаштуванню на барабан, який використовується в радіальної конструкції. На лопаті крильчатки розташовуються строго паралельно осі обертання. Такі пристрої укладені в циліндричному корпусі, зовні вони більше схожі на аксіальні, але принцип функціонування різний за рахунок того, що у крильчатки є конструктивні особливості.

Повітря починає рухатись по осі, після чого змінює напрям приблизно на 45 градусів. За рахунок того, що відбувається відцентрове нагнітання, зростає швидкість потоку. А це означає, що поліпшується ефективність установки. ККД у діагональних вентиляторів близько 80%. Серед переваг таких конструкцій можна виділити те, що у них невеликі габарити, низький рівень шуму, висока продуктивність.

Такі пристрої використовуються в середніх і малих вентиляційних системах, в яких велика довжина повітропроводів. Незалежно від протяжності повітроводів, вартість установки вентилятора буде однаковою — зняти старий 100-200 руб., поставити і підключити новий — 1000-1500 руб. Залежить від конкретної фірми. Заміна вентилятора на автомобілях обійдеться в 500-1000 рублів, залежить від марки. При необхідності проводиться установка датчика вентилятора — на автомобілях для цього доведеться зливати рідину, тому вартість робіт зростає.

Тангенціальні установки

Називають їх ще діаметральними. Вони виготовляються з довгого корпусу, на якому встановлюється патрубок і дифузор. В конструкції також є робоче колесо у вигляді барабана з похилими лопатями. При роботі відбувається дворазове переміщення повітряної маси під кутом 90 градусів до осі обертання.

Кожух у цього типу вентиляторів приблизно такий же, як у радіальних. Ось тільки повітропровід знаходиться вздовж бічної панелі. Можна виділити наступні особливості пристроїв:

• Потік максимально рівномірний.
• Високі динамічні показники.
• Можна розгорнути пристрій, щоб вибрати напрямок потоку.
• Коефіцієнт корисної дії від 60 до 70%.
• Працює практично безшумно.

Всі ці особливості дозволили використовувати вентилятори в спліт-системах, кондиціонерах, для створення повітряних завіс.

Безлопастный вентилятор

Побутові вентилятори такого типу не дуже давно з’явилися на ринку. Робота суттєво відрізняється від тих пристроїв, які були розглянуті вище в статті. Працює прилад за рахунок того, що середовище прагне до того, щоб вирівняти баланс між тиском усередині і зовні. При цьому не буде потрібно установка додаткового вентилятора.

Конструкція приладу складається з наступних елементів:

• Кругла або овальна рамка, яка призначена для викиду і втягування повітря.
• Мініатюрна турбіна, яка знаходиться в основі вентилятора.
• Елементи для фіксації рамки.
• Електродвигун.

Робота вентилятора полягає в наступному:

• Як тільки вмикається електродвигун, починає рухатися турбіна.
• Через отвори в корпусі турбіна затягує повітря.
• За рахунок турбулентності відбувається прискорення повітря приблизно в 15 разів. Він виходить через щілини, які розташовані по всьому периметру рамки.
• Повітряні потоки згинають всю поверхню кільця, після чого прагнуть рухатися в потрібному напрямку. За рахунок аеродинамічних властивостей приладів в цей потік втягуються повітря зі сторони кільцевої рамки.

У безлопастних вентиляторів є наступні переваги:

• Максимально плавне регулювання швидкості повітряного потоку.
• Пристрій зручно і безпечно.
• При регулюванні положення кільця можна змінити напрямок повітря.
• Якщо порівнювати з осьовими, то у безлопастних витрата електроенергії приблизно на 20% менше.

Але можна виділити і недоліки. До них відноситься дуже високий рівень шуму і вартість. При установці припливного вентилятора такого типу доведеться витратити велику суму.

Побутові вентилятори

Вентилятори, які використовуються в побуті, можна класифікувати за місцем, в яких вони встановлюються. Існують віконні прилади, що монтуються в кватирки або ж в стіні біля вікна. У таких пристроях відсутній повітропровід. Зазвичай обладнання такого типу застосовується в перукарень, кафе, інших громадських місцях.

Варто зауважити, що самостійно врізати такі пристрої металопластикові вікна досить проблематично. Вентилятори віконного типу можуть бути з квадратним, так і з круглим профілем. На деяких моделях можна зустріти зворотні клапани, які перешкоджають проникненню всередину приміщення пилу.

Кухонні вентилятори дозволяють виводити будь-які запахи і пари, які виникають при готуванні. Вентилятор встановлюється у витяжній парасолі. Існують вбудовані витяжки, плоскі та купольні. Вимога до кухонних вентиляторів одне — вони повинні бути жароміцні. Також у них повинна бути зовнішня захисна сітка.

З допомогою встановлення вентиляторів у ванні та в санвузлі можна позбутися від сторонніх запахів і високої вологості. Для того щоб підвищити ефективність витяжної вентиляції у ванній кімнаті і туалеті, застосовуються накладні стельові або ж настінні вентилятори. Пристрої компактні, достатню економічні, а найголовніше — дуже прості в монтажі. Внутрішня частина розміщується у вентиляційному каналі, зовнішня закривається декоративними гратами. Але варто зауважити, що у ванних кімнатах краще всього застосовувати вентилятори з гідравлічним датчиком.

Вентилятори для автомобілів

У статті наведено схеми установки вентиляторів різного призначення — припливних, автомобільних. І відмінність тільки в способі підключення. На машинах запуск вентиляторів охолодження відбувається автоматично. Всього в автомобілях є два вентилятора:

1. На радіаторі охолодження двигуна.
2. В опалювальній системі.

Перший вентилятор працює автоматично, включається виключно при підвищенні температури в системі охолодження двигуна. Для того, щоб стежити за температурою, встановлюється в радіаторі спеціальний датчик.

На сучасних автомобілях управління роботою вентилятора відбувається за допомогою електронного блоку, який контролює функціонування всього двигуна. При установці вентиляторів на «Ниві» потрібно дотримуватися одне важливе правило — правильно підключити його до бортової мережі, інакше можливий вихід з ладу обмоток.

Що стосується вентилятора в опалювачі, то він приводиться в рух з допомогою вимикача на приладовій панелі. На автомобілях з кондиціонером або клімат-контролем вентилятор обдуває два радіатора. Один підключений до системи охолодження і дозволяє прогрівати повітря. Другий – до кондиціонеру і охолоджує повітря в салоні. При установці вентилятора охолодження головне — не переплутати сторони, щоб повітря рухався в правильно напрямку. Кріплення здійснюється за допомогою болтового з’єднання.