Разновидности потолочных вентиляторов – способы применения

Вентиляция является главной инженерной системой в зданиях, после электроснабжения и теплоснабжения. Она создается в общественных заведениях и на фабриках по соответствующим нормам. Какие бывают системы вентиляции, и чем они друг от друга отличаются? Об этом расскажем далее.

Какие виды вентиляторов наиболее подходят для систем небольшой и средней производительности

На практике получили широкое применение вентиляторы осевого, центробежного (радиального), тангенциального, диагонального типа. Но в большинстве систем небольшой и средней мощности, к которым и носится вентиляция квартир, частных домов, офисов, получили именно первые два вида. Поэтому остановимся на них более подробно:

  • Осевые вентиляторы — наиболее распространенный тип, мощность которых варьируется от нескольких ватт до сотен киловатт. Основной рабочий орган — крыльчатка из изогнутых лопастей, размещенных на оси. Именно она обеспечивает захват воздуха и создает избыточное давление или разряжение, что позволяет сформировать воздушный поток. Самый известный пример — накладные вентиляторы, монтируемые на вытяжках в ванных комнатах и санузлах. Простая конструкция обеспечивает высокий КПД вентилятора и максимально возможную надежность. Но стоит отметить, что применение таких устройств оправдано при работе на сеть с невысоким аэродинамическим сопротивлением или выброса воздушного потока непосредственно за пределы помещений.
  • Центробежные вентиляторы — устройства, которые легко мощно узнать по внешнему виду. Отличаются спиралевидным корпусом, напоминающим улитку. Производители предлагают большой выбор вентиляторов по мощности, на их основе строятся большинство общеобъектных систем вентиляции. Основной рабочий орган — колесо с расположенными по окружности лопатками. Захваченный воздух под воздействием центробежной силы направляется в вентканал, устройства могут работать как на нагнетание, так и на вытяжку. Рекомендовано применение для работы на вентсеть с высоким аэродинамическим сопротивлением.

Что представляет собой осевой вентилятор

Такой вентилятор состоит из круглого защитного корпуса, в котором установлена втулка. Это и есть ось вращения. На ней под углом закреплены лопасти. Данная конструкция обеспечивает сравнительно низкий уровень рабочего шума.

Рис. 1 Рабочее колесо ОВ

Электрический двигатель устройства защищен от влаги и возможных перегрузок. Это позволяет долгосрочно использовать ОВ как в быту, так и на производстве.

Многие модели укомплектованы дополнительным коллектором, позволяющим задавать строгое направление воздушному потоку. В целях перемещения большого объема воздуха ОВ по КПД вне конкуренции.

Некоторые особенности

Хотелось бы обратить внимание, что принцип действия центробежного вентилятора построен таким образом, что он качает постоянный объем воздуха, а не массу, что позволяет фиксировать скорость расхода воздуха. Кроме того, такие модели намного экономичней, чем осевые аналоги, а конструкцию при этом имеют проще.

Схема элементов центробежного вентилятора: 1 – ступица, 2 – основной диск, 3 – рабочие лопатки, 4 – передний диск, 5 – лопастная решетка, 6 – корпус, 7 – шкив, 8 – подшипники, 9 – станина, 10, 11 – фланцы.

Автопромышленность использует данные вентиляторы, чтобы охлаждать двигатели внутреннего сгорания, которые отдают «в пользование» свою энергию такому аппарату. Также это вентиляционное устройство применяется для перемещения газовых смесей и материалов в вентиляционных системах.

Могут использоваться как одно из составляющих систем отопления или охлаждения. Такая техника применима и с целью очистки и фильтрации промышленных систем.

Для обеспечения нужного уровня давления и расхода используется обычно целая серия вентиляторов. Конечно, центробежные модели имеют более высокую мощность, но при этом остаются экономичными (всего лишь 12% затрат от электричества).

Устройство центробежного вентилятора состоит из крыльчатки, которая оснащена несколькими шеренгами лопастей (ребер). В центре расположен вал, который проходит через весь корпус. Воздушные массы попадают с края, где находятся лопасти, далее за счет конструкции происходит их поворот на 90 градусов, а затем благодаря центробежной силе они разгоняются еще больше.

Электропривод для промышленной вентиляции

Промышленные вентиляторы – это механизмы для подачи воздуха по воздуховодам промышленных вентиляционных систем и производственным помещениям. Производительность воздуха, создаваемая подобными вентиляторами, может быть в пределах от нескольких сотен до нескольких тысяч кубометров в час, а давление – до десятков килопаскалей.

Промышленный вентилятор

При помощи таких вентагрегатов поддерживаются необходимые условия воздушной среды в определенном объеме помещения или объекта, когда вредные примеси выделяются в широком диапазоне пространства, и необходимо понижать их концентрацию, либо полностью устранять.

Читайте также:  Проектирование вентиляции в офисных помещениях: главные особенности

Важнейшим критерием при выборе как промышленного вентилятора, так и любого другого, является его производительность (количество подаваемого воздуха за единицу времени). Требуемая производительность определяется из учета объема воздуха для создания оптимальных условий воздушной среды. В большинстве случаев, это аварийные режимы, и производительность приходится выбирать завышенной относительно стандартных условий работы вентилятора. Очень часто такой запас может быть более 30% от номинала.

При работе в обычном режиме производительность требуется регулировать (работать на меньшей производительности) для создания комфортных условий воздушной среды и для обеспечения энергосбережения. Ранее подобное регулирование производилось воздушными клапанами и заслонками, либо устаревшими электроприводными средствами.

В настоящий момент наиболее эффективный метод управления, как с технической точки зрения, так и с экономической – применение частотного преобразователя (ПЧ).

Рассмотрим подробнее процесс подбора преобразователя частоты для промышленного осевого вентилятора. Подбор электропривода можно осуществлять и для вентилятора охлаждения, центробежного вентилятора, вариатора или компрессора.

Примем следующие исходные данные:

  • Осевой промышленный вентилятор.
  • Асинхронный электродвигатель трёхфазный:
    • 30 кВт,
    • напряжение 380 В,
    • ток 62 А.

Что такое центробежный (радиальный) вентилятор — Радиальный центробежный вентилятор для вытяжки и системы вентиляции: принцип работы, преимущества, монтаж Центробежный вентилятор: устройство, принцип работы, подбор подходящей модели

Преобразователь частоты подбирается таким образом (его основные характеристики), чтобы номинальное значение напряжения асинхронного двигателя совпадало с напряжением частотного электропривода, а мощность и ток ПЧ были больше или равны мощности и току двигателя.

Точнее говоря, выбирается такой преобразователь, у которого:

  • длительный максимальный выходной ток будет больше или равен 62 А;
  • номинальная мощность будет больше или равна 30 кВт;
  • номинальное напряжение будет равно 380 В.

Относительно вышеприведенных условий мы можем подобрать для своих нужд преобразователь частоты фирмы Innovert модель Innovert Vent IVD303B43A.

Его характеристики:

  • напряжение 3-фазное 380 В,
  • мощность 30 кВт,
  • длительный выходной ток 65 А.

Также, данный ПЧ имеет перегрузочную способность по току до 97,5 А (в течение 1 минуты), что позволит беспрепятственно производить запуски вентилятора под нагрузкой.

Преобразователь частоты Innovert Vent разработан специально для вентиляционных механизмов, имеет специализированные встроенные режимы работы, функции защит и связи по промышленным протоколам, возможности моментального ввода преобразователя в работу после подключения, а также компактные размеры и удобство регулирования частоты вращения вентилятора при помощи пульта управления с потенциометром.

Это оптимальный выбор для оптимизации эксплуатации вентилятора и качественной экономии энергоресурсов за счет особенностей работы преобразователя частоты и широкого диапазона регулирования производительностью вентилятора. Использование ПЧ не только обеспечит возможности изменения частоты вращения вентилятора в широких пределах, но и снизит пусковые токи и вероятность аварийных ситуаций, связанных с высокими механическими нагрузками.

Устройство канального вентилятора

Канальные вентиляторы состоят из следующих основных частей:

  • Корпус. Он может быть изготовлен из прочного пластика (бытовые модели) и оцинкованной стали (особо мощные вентиляторы, применяемые на производстве, выдерживающие большие нагрузки). Из какого бы материала ни был сделан корпус, его стенки обычно многослойные — для лучшей звукоизоляции.
  • Рабочее колесо. Характеристики этой детали определяют производительность устройства. За вращение рабочего колеса отвечает электрический двигатель.
  • Лопасти прикреплены к вращающейся крыльчатке.
  • Решетки, защищающие воздуховод от попадания посторонних предметов и пыли, а также служащие декоративным элементом, обрамляющим вход в канал.
  • Устройства термозащиты, обеспечивающей надежную работу вентилятора и при перепаде температур.

Ещё одна важная деталь (правда, присутствующая не во всех моделях) — обратный клапан. Он создаёт препятствие, не позволяя воздуху перемещаться в обратном направлении: с улицы в помещение. Такая ситуация возникает из-за перепада давлений: например, когда температура воздуха в доме ниже, чем на улице, а вентилятор сломан. Обратный клапан обеспечивает блокировку воздушного потока, не пуская его в комнату.

Обратные клапаны бывают пассивными (закрывающимися под воздействием силы тяжести), самозакрывающимися (приходят в движение, когда прекращает двигаться воздушный поток), управляемыми (их работу обеспечивает специальный датчик и электродвигатель). Сейчас в основном используются самозакрывающиеся и управляемые обратные клапаны.

Моя ХАТА

Разновидности потолочных вентиляторов — способы применения

Летний зной заставляет по-другому взглянуть человека на свою среду обитания – если в зимний период мало кто задумывается над вопросом снижения температуры воздуха в квартире или доме, то вот летом этот вопрос становится весьма актуальным.

Традиционно его решают посредством установки кондиционера, но кроме него, существует и ряд других устройств, позволяющих снизить температуру воздуха в комнате – это вентилятор, который может быть переносным, напольным или потолочным. В этой статье мы поговорим о потолочном устройстве данного типа – вместе с сайтом мы изучим его разновидности, ознакомимся с их особенностями и рассмотрим вопрос, как установить потолочный вентилятор своими руками?

Прежде чем приобретать и устанавливать вентилятор на потолок своими руками, следует ознакомиться с дополнительными возможностями этих приспособлений – по большому счету, они не маленькие, и от их наличия хуже не будет никому. Как раз наоборот – каждое дополнительное качество в значительной мере упростит жизнь владельцу такой установки. Среди наиболее часто используемых дополнений вентилятора можно выделить следующие возможности. Пульт дистанционного управления. Здесь без комментариев, так как к различного рода пультам человек привык уже давно. Датчик движения. Это устройство позволяет включать вентилятор, когда в помещении появляется человек – этот датчик улавливает движение и запускает мотор вентилятора в работу. Точно так же он выключает устройство, когда датчик перестает улавливать движение на протяжении определенного времени. Ионизатор воздуха – его еще иногда называют вентилятором для очистки воздуха, хотя это и не совсем правильно.

В принципе, и здесь ничего сложного нет, если разобраться, какие провода какому устройству принадлежат – обычно этот момент маркируется, но если метки отсутствуют, то все можно определить опытным путем. Кроме того, каждый уважающий себя и своих потребителей производитель комплектует свои устройства инструкциями, согласно которым произвести подключение потолочных вентиляторов сможет практически каждый человек. Также следует упомянуть и о том, что могут существовать две схемы подключения вентилятора к сети электропитания – в одном случае они подсоединяются к проводке по принципу люстры (им нужен отдельный выключатель), а в другом случае они могут подсоединяться по принципу бра (отдельный выключатель им не нужен). Отключающее устройство встраивается в вентилятор и управляется посредством пульта. Если учесть, что пультам свойственно теряться, то лучше прибегнуть к схеме подключения, предусматривающей использование отдельного выключателя – в этой ситуации можно будет пользоваться и клавишей, и пультом. Получается своеобразный универсальный вариант. И в заключение темы про то, как изготавливается потолочный вентилятор своими руками, скажу несколько слов по поводу подсоединения устройства с дополнительными приспособлениями – многих людей они пугают, особенно если вентилятор реализуется в полностью разобранном виде, что бывает весьма часто. Скажем прямо – если вас это пугает, то наймите специалиста, а лучше всего приобретайте вентилятор с собранной электрической схемой. Как правило, такие устройства для проветривания помещений имеют на выходе всего пару-тройку проводов, о которых говорилось выше.

Специальные вентиляторы

Специалисты разделяют вентиляторы на четыре типа по их характеристикам, например, по виду конструкции или по тому принципу, как они работают.

Типы вентиляторов:

1. Аксиальные или осевые вентиляторы. Лопатки таких приборов вокруг своей оси перемещают воздух. У аксиальных вентиляторов очень легкая конструкция, благодаря этому, они достаточно популярно в быту. Зачастую, такой вид вентиляторов применяют для охлаждения технических систем и в таких же подобных конструкциях. КПД аксиального типа гораздо больше, чем радиального. Это происходит потому, что у осевых вентиляторов присутствует невысокое сопротивление воздуха, который движется, к тому же есть сравнительно маленькие потери из-за трения воздуха, который исходит от лопаток.

2. дикальные или центробежные вентиляторы. Такие виды в основном применяют в промышленности. Система такова, что сначала воздух проникает вглубь ротора с помощью входного отверстия, затем уже начинает вращаться. Лопатки напоминают спирали и создают центробежную силу, благодаря чему, воздух попадает в последнее отверстие, которое выглядит как улитка или спиралевидный кожух. Особенность радиальных вентиляторов заключается в том, что конечный поток всегда имеет угол в 90 градусов по отношению к входному воздуху.

Специальные вентиляторы

3. Диагональные вентиляторы. Такой вид в своей конструкции совмещает элементы осевого и радикального вентилятора. Входной поток воздуха принимает движение по своей осе, но после этого лопатками ротора изменяются на сорок пять градусов. Из-за этого воздух увеличивается центробежной силой, как и радикальные вентиляторы. Диагональный тип в сравнении с другими издает мало шума и обладает удобной компактностью, а также значение его КПД 80%.

4. Безлопастные вентиляторы. Их система и конструкция значительно отличаются от остальных. В таком вентиляторе основой служит турбина, её задача заключается в подаче воздуха в овальную форму через маленькие отверстия. В этой системе воздушные массы увеличиваются примерно в двадцать раз. С помощью аэродинамического эффекта появляется больше воздуха с внешней стороны устройства. В конечном выходе скорость воздуха достигает скорости девяносто километров в час.

Разновидности устройства

Сегодня выпускается множество разных вариантов вентиляторных агрегатов. Каждый рассчитан на определённые условия эксплуатации, которые везде разные, поэтому универсальных решений в этой области нет.

Читайте также:  Дезинфекция вентиляции и воздуховодов в Ижевске и Республике Удмуртия

Центробежные вентиляторы делятся по направлению вращения:

  • правого (по часовой стрелке) вращения;
  • левого (против часовой).

Вентиляторы также делят за типом приводных механизмов:

Вентиляторы делятся за уровнем давления и выделяют следующие типы:

  • высокого (3 кПа – 12 кПа);
  • среднего (1 кПа – 3 кПа);
  • низкого (до 1 кПа) давления.

По направленности движения воздушных потоков вентиляторные установки классифицируют следующим образом:

Разновидности устройства
  • вытяжные;
  • и двустороннего всасывания.

А также существуют установки для использования в условиях агрессивных сред, причём большинство таких агрегатов узкоспециализированы, и предназначены только для эксплуатации в одной, определённой среде, например, среде хлора. Установки для неё делаются из устойчивых именно к хлору материалов, и если применить такой агрегат для работы в иной агрессивной среде, то далеко не факт, что он сохранит герметичность рабочей камеры, и не выйдет из строя.

Обычные вентиляторы рассчитаны на эксплуатацию при температуре газа до 80 градусов, и содержании в нём твёрдых примесей не более 100 мг на кубометр. Существуют также установки для применения в запылённых средах, т. н. пылевые вентиляторы, у которых содержание твёрдых примесей в рабочем теле ограничено одним килограммом на м³. Достойны упоминания и роторные вентиляторы во взрывобезопасном исполнении, с пневматическим приводом, применяемые в шахтной вентиляции, и на прочих взрывоопасных предприятиях.

По приводам также есть существенные различия, самый простой и надёжный из них — прямой. В нём крыльчатка установлена непосредственно на вал двигателя, ломаться практически нечему. Недостаток у этого привода все же есть — необходимость иметь регулятор оборотов для мотора при потребности в регулировке мощности вентиляторной установки, так как конструкция привода не позволяет изменять скорость вращения крыльчатки без изменения оборотов двигателя.

Следующим идёт ременной привод, надёжность у него пониже, чем у прямого (ремень может соскочить со шкива или порваться), но зато уже имеется возможность изменять скорость вращения ротора без изменения таковой у двигателя. Состоит из двух шкивов (первый стоит на валу мотора, второй — на одном валу с крыльчаткой), имеющих несколько канавок с разными диаметрами, перебрасывая ремень между которыми, можно изменять передаточное соотношение, там самым изменяя обороты вентилятора, не затрагивая при этом двигатель.

Последний тип привода, самый современный из всех — регулируемый. В нём передача вращательного движения осуществляется через магнитную или гидравлическую муфту, расположенную между валами двигателя и вентилятора. Так как такой привод технически сложнее всех предыдущих, то для простоты управления в нём применяется микроконтроллер, что делает возможным использование вентиляторов с таким приводом в централизованных системах, где реализована функция удалённого управления.

Что касается разницы между вентиляторными установками двустороннего всасывания и вытяжными, то она очевидна: у вытяжного забор газа происходит с одного торца, а у первого — с обоих.

Технические моменты

Для изготовления крыльчатки применяются легкие материалы. Она может быть:

  • пластиковой;
  • дюралевой;
  • алюминиевой;
  • для воздушного перегона агрессивных сред – из нержавеющей стали.

Использование облегченных материалов обусловлено тем, что для вращения лопастей не требуется мощный двигатель. Даже на промышленных воздухонагнетателях редко применяются двигатели с мощностью свыше 800 Вт.

Основные технические характеристики устройства зависят от:

  • направления вращения оси (влево или вправо);
  • количества лопаток-лопастей;
  • формы лопастных лопаток (изогнутые или плоские);
  • мощности установленного двигателя;
  • размера крыльчатки в диаметре;
  • формы корпуса (чаще всего, корпус имеет форму цилиндра);
  • защитной методики для снижения травматизма: решетка или жалюзи.

Иногда путают центробежные и осевые вентиляторы, считая, что это одно и то же, но разница между этими усиливающими поток воздуха устройствами большая. Они отличаются по техническим характеристикам и по принципу работы.

Рабочая и аварийная

Рабочая вентиляция происходит с помощью фильтрующих и местных установок. Например, в цеху устанавливают вытяжные системы, которые удаляют лишние вредные вещества, выбрасываемые во время работы производства. Рабочий тип вентиляции преимущественно относится к принудительной разновидности вентсистем, состоящим из множества воздуховодов и вентиляторов. В комплект к обычным вентиляторам идут газоанализаторы. Они показывают поломки в системе и концентрацию газов в воздухе. Благодаря рассчитанному воздухообмену поддерживаются санитарные условия работы и правила пожарной безопасности.

Аварийный вид вентиляции призван гарантировать безопасность людей во время пожара.

Рабочая и аварийная

Наглядная схема работы аварийной вентиляции

Аварийная вентиляция включается по сигналам датчиков огня или дыма. Состоит из вентиляторов подпора и дымоудаления, а также специальных клапанов.  Благодаря наличию подпора воздуха обеспечивается безопасная эвакуация людей и затрудняется распространение очага пожара внутри зданий.