Принцип работы вентиляторов различной модификации

Сегодня практически в любом доме можно встретить вентилятор разной конструкции. Вытяжная система на кухне, кондиционеры, кулеры в ПК, системы принудительной вентиляции разных помещений в быту и на производстве — все эти устройства не смогут нормально функционировать без этой важной составляющей. В этой статье мы познакомимся с принципом работы разных по конструкции вентиляторов, а также узнаем их достоинства и недостатки.

Осевой или аксиальный

С виду вентилятор такого типа — это металлический кожух в виде цилиндра, где располагается колесо с лопастями разной конфигурации, установленное на один вал с приводом. Корпус имеет специальные перфорации для надежного закрепления на месте использования. Поток воздуха поступает параллельно оси вращения. На входе располагается коллектор — он улучшает аэродинамику изделия в процессе работы. Как работает изделие, можно объяснить довольно просто.

1. Закрепленный на специальной раме электрический двигатель раскручивает рабочее колесо вентилятора, насаженное на один вал с ним.
2. Обороты крыльчатки идентичны установленным изготовителем параметрам привода.
3. Лопасти закреплены на ступице таким образом, чтобы захватывать слои воздуха и направлять их вдоль оси. Размах лопастей не имеет четких градаций: в быту используют длиной в несколько сантиметров, а в промышленности — до нескольких метров.

Устройство защищено мелкой сеткой, исключающей попадание внутрь предметов, способных нанести вред конструкции, и в целях обеспечения безопасности.

КПД осевых агрегатов значительно выше других изделий, напор воздушной массы  и ее количество можно регулировать за счет изменения угла атаки лопастей. Этот вид вентиляторов используется для перемещения очень больших воздушных масс при низком встречном сопротивлении.

Ниже приведен чертеж осевого вентилятора, где 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – электродвигатель.

Достоинства:

• сравнительно небольшое энергопотребление;
• механизм работает исправно без вмешательства человека;
• для установки не требуется много места.

Недостатки:

• изделие исправно работает только с воздухом без примесей;
• высокая вибрация и соответственно шум.

Как правило, такие изделия устанавливаются снаружи объектов, чтобы шум работы вентилятора не мешал производственному процессу.

Радиальный

Радиальное или центробежное устройство отличается от других видов необычным спиральной конструкции кожухом, в котором расположено рабочее колесо, сжимающее при вращении воздушные массы, перемещая их в направлении от центра к периферийной части. В кожух поток поступает под воздействием центробежных сил от вращения колеса с лопастями.

Лопатки приварены к полому цилиндру по всему его периметру строго параллельно оси вращения при помощи стальных дисков, концы их загнуты внутрь или наружу, что зависит от прямого назначения устройства. Вращение может производиться в любую сторону — это зависит от того, как устроен вентилятор, и какие перед ним поставлены задачи (нагнетания или вытяжки).

Основные компоненты радиального вентилятора показаны на чертеже ниже, где 1- корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — лопасти рабочего колеса; 4 — ось вентилятора; 5 — станина; 6 — двигатель; 7 — выхлопной патрубок; 8 — фланец всасывающего патрубка

Плюсы:

• выдерживает приличные перегрузки;
• экономия энергоресурсов до 20%;
• небольшой диаметр рабочего колеса;
• невысокие скорости вращения вала привода.

Минусы:

• высокие вибрации и шум;
• требовательность к качеству изготовления вращающихся частей.

Канальный

Такой тип вентиляторов устанавливают в стене, а в помещении видна только его решетка, далее идут воздуховоды, через которые отработанный воздух направляется наружу или к системе фильтрации и очистки, после чего возвращается назад.

Чтобы узнать все нюансы работы вентилятора этого типа, посмотрите видео. В нем подробно разъясняются функциональные особенности канального вентилятора.

Для изготовления корпусов этих оригинальных устройств используется многослойное полотно, состоящее из стали, прочного пластика или их комбинаций. Соединение происходит методом точечной сварки или крепежными деталями.

Достоинства:

• обработка одновременно нескольких помещений;
• осуществлять добавку свежего воздуха с улицы;
• вариации подачи воздушного потока.

Минусы:

• при подаче во все помещения происходит смешивание, если кто-то курит, то этот запах попадает в другие комнаты;
• нет независимой регулировки температуры;
• высокая стоимость установки, куда входит цена трубопроводов;
• чтобы чистить фильтры, нужен люк для работы.

На заметку! Весьма высокие характеристики по эксплуатации таких вентиляторов из-за их оригинального строения делают их популярными. Канальные вентиляторы устанавливают в жилых домах, крупных торговых комплексах и на некоторых видах производства.

Тангенциальные

Изделия этого вида состоят из корпуса, имеющего диффузор и патрубок, оригинального вида рабочее колесо, очень похожее на жатку уборочного комбайна, только сильно уменьшенного размера с загнутыми вперед параллельными лопастями.

Принцип работы тангенциального вентилятора основывается на повторном прохождении воздуха через рабочие параллельные лопатки в поперечном направлении, что является оригинальным нюансом этой конструкции. Кроме этого, эти устройства отличаются довольно высокими показателями по части аэродинамики.

Ниже приведен упрощенный чертеж тангенциального вентилятора, где 1 – входной патрубок, 2 – рабочее колесо, 3 – выходной диффузор.

Благодаря тому, что они могут создавать плоский поток воздушных масс, их часто используют для «теплых затворов», располагая вал вращения в вертикальном положении.

Преимущества:

• весьма высокий КПД;
• возможность направлять поток в любую сторону;
• создание уникально плоского и равномерного потока воздуха.

Этот вид изделий отличается весьма небольшим уровнем шума при довольно большом расходе воздуха в единицу времени.

Безлопастные

В основе работы безлопастного вентилятора заложен принцип действия реактивного двигателя: есть турбина, работа которой и способствует быстрой циркуляции воздуха в помещении. Конструкция этого вентилятора весьма оригинальная: мощное основание, овальная рабочая часть, визуально очень похожая на воздухозаборник современного авиационного двигателя.

Контурное кольцо имеет ряд перфораций, через которые вырывается воздух, увлекая за собой слои воздушных масс по закону аэродинамики. Мощная турбина может осуществлять прокачку до 20 кубических метров воздуха за секунду, чего не могут аналогичные устройства — это основное отличие этого вида изделий.

Скорость проходящего сквозь кольцо воздуха может достигать весьма приличных значений, производители такого оригинального оборудования уверяют, что она может превышать 90 км/ч.

Положительные качества:

• быстрота сборки и установки;
• высокая безопасность;
• большая экономия;
• пульт ДУ;
• LED-подсветка, успешно заменяет ночник;
• щетки привода выполнены из магнитного сплава, что исключает скопление на них пыли;
• весьма неординарный дизайн.

Минусы:

• высокая стоимость;
• сильный шумовой эффект из-за большой скорости потока.

Такие оригинальные изделия считаются разновидностью напольного вентилятора.

Бытовые

Для осуществления нормальной вентиляции в квартире или собственном доме используют специальной конструкции бытовые вентиляторы, т.к. они должны эффективно работать и не пропускать обратную тягу в помещение вместе со всеми негативными компонентами.

Электрическая схема вентилятора отличается в зависимости от его вида и назначения — она прилагается в инструкции по эксплуатации изделия. Аналогичная электросхема подключения практически не меняется, за исключением некоторых специфических для каждого конкретного устройства нюансов.

Под бытовыми вентиляторами понимаются также привычные всем нам конструкции для охлаждения воздуха в помещениях. По исполнению они могут быть настольного или напольного вида, стандартная комплектация — электрический привод, импеллер и ограничительные решетки для безопасности.

Функции бытового вентилятора могут быть расширены за счет эффективных добавлений:

• увлажнение воздуха;
• система ионизации, что весьма полезна для подрастающего поколения и людей пожилого возраста.

Эти усовершенствования повышают стоимость изделия, но положительно влияют на микроклимат помещения, особенно в период всплеска сезонных заболеваний.

Плюсы:

• простая эксплуатация и установка;
• довольно универсальны;
• небольшая стоимость.

Нельзя использовать:

• при бронхиальной астме;
• при онкологических болезнях;
• если в помещении много пыли;
• когда есть непереносимость к ионизации.