Ventilatoren fir Kanalisatiounssystemer
Dëse Modul kuckt sech Zentrifugal- a Axialventilatoren un, déi fir Kanalbelëftungssystemer benotzt ginn, a berücksichtegt ausgewielten Aspekter, dorënner hir Charakteristiken an operationell Attributer.
Déi zwou üblech Ventilatortypen, déi a Gebaiinstallatioune fir Kanalisatiounssystemer benotzt ginn, ginn allgemeng als Zentrifugal- an Axialventilatoren bezeechent - den Numm kënnt vun der definéierender Richtung vum Loftstroum duerch de Ventilator. Dës zwou Zorte sinn selwer an eng Rei vun Ënnertypen opgedeelt, déi entwéckelt goufen, fir spezifesch Volumenstroum-/Drockcharakteristiken, souwéi aner operationell Eegeschaften (dorënner Gréisst, Geräisch, Vibratioun, Reinigbarkeet, Ënnerhaltbarkeet a Robustheet) ze bidden.
Tabelle 1: Verëffentlecht US-amerikanesch an europäesch Spëtzeffizienzdaten fir Ventilatoren mat engem Duerchmiesser vu méi wéi 600 mm
E puer vun den heefegsten Typen vu Ventilatoren, déi an der HVAC benotzt ginn, sinn an der Tabell 1 opgezielt, zesumme mat indikativen Héichpunktenleistungen, déi aus Donnéeë gesammelt goufen1, déi vun enger Rei vun US-amerikaneschen an europäesche Produzenten publizéiert goufen. Zousätzlech zu dësen huet de "Stecker"-Ventilator (dat eigentlech eng Variant vum Zentrifugalventilator ass) an de leschte Jore ëmmer méi Popularitéit erlieft.
Figur 1: Generesch Ventilatorkurven. Echt Ventilatoren kënne sech staark vun dëse vereinfachte Kurven ënnerscheeden.
Charakteristesch Ventilatorkurven sinn an der Figur 1 gewisen. Dëst sinn iwwerdriwwen, idealiséiert Kurven, an echt Ventilatoren kënnen sech gutt dovun ënnerscheeden; si weisen awer wahrscheinlech ähnlech Eegeschafte op. Dëst beinhalt d'Beräicher vun Instabilitéit, déi duerch Jucken verursaacht ginn, wou de Ventilator tëscht zwou méigleche Duerchflussraten beim selwechten Drock oder als Konsequenz vum Ventilator-Ofstëllstand wiessele kann (kuckt Ofstëllstand vun der Loftflossbox). Hiersteller sollten och bevorzugt 'sécher' Aarbechtsberäicher an hirer Literatur identifizéieren.
Zentrifugalventilatoren
Bei Zentrifugalventilatoren trëtt d'Loft laanscht seng Achs an den Impeller eran, an duerno gëtt se mat der Zentrifugalbewegung radial vum Impeller ofgelooss. Dës Ventilatoren kënne souwuel héije Drock wéi och héich Volumenduerchflussraten generéieren. Déi meescht traditionell Zentrifugalventilatoren sinn an engem Scroll-Typ Gehäuse agebaut (wéi an der Figur 2), dat d'beweegend Loft riicht an d'kinetesch Energie effizient an statesche Drock ëmwandelt. Fir méi Loft ze beweegen, kann de Ventilator mat engem "duebelbreeten Duebelzugangs"-Imper entworf ginn, sou datt d'Loft op béide Säite vum Gehäuse erantrëppele kann.
Figur 2: Zentrifugalventilator am Scrollgehäuse, mat engem no hannen geneigten Lafwierk
Et gëtt eng Rei vu Forme vu Bladen, aus deenen den Impeller besteet, woubäi déi Haapttypen no vir gekrëmmt a no hannen gekrëmmt sinn – d'Form vun der Blat bestëmmt hir Leeschtung, potenziell Effizienz an d'Form vun der charakteristescher Ventilatorkurv. Déi aner Faktoren, déi d'Effizienz vum Ventilator beaflossen, sinn d'Breet vum Impellerrad, de Spillraum tëscht dem Anlaafkegel an dem rotéierende Impeller, an d'Fläch, déi benotzt gëtt fir d'Loft aus dem Ventilator ofzeloossen (déi sougenannt 'Blastfläch').
Dës Zort Ventilator gouf traditionell vun engem Motor mat enger Riemen- a Riemscheiwenanordnung ugedriwwen. Mat der Verbesserung vun der elektronescher Geschwindegkeetsregelung an der erhéichter Disponibilitéit vun elektronesch kommutéierten ("EC" oder bürstenlosen) Motoren ginn Direktundriff ëmmer méi dacks benotzt. Dëst eliminéiert net nëmmen d'Ineffizienz, déi mat engem Riemenundriff verbonne sinn (déi jee no Ënnerhalt tëscht 2% a méi wéi 10% kënne sinn), mee et ass och wahrscheinlech, datt d'Vibratiounen reduzéiert ginn, d'Ënnerhalt reduzéiert gëtt (manner Lager a Botzbedarf) an d'Montage méi kompakt gëtt.
Réckwärts gebéite Zentrifugalventilatoren
Réckwärts gebéit (oder 'gekippt') Ventilatoren zeichnen sech duerch Blieder charakteriséiert, déi vun der Rotatiounsrichtung ewech kippen. Si kënnen eng Effizienz vu bis zu 90% erreechen, wa se Vliegprofilblieder benotzen, wéi an der Figur 3 gewisen, oder mat einfache Blieder, déi dräidimensional geformt sinn, a liicht manner wa se einfach gebéit Blieder benotzen, a manner nach eng Kéier wa se einfach flaach, Réckwärts gebéit Blieder benotzen. D'Loft verléisst d'Spëtze vum Lafwierk mat relativ gerénger Geschwindegkeet, sou datt d'Reibungsverloschter am Gehäuse niddreg sinn an de Loftgeräisch och niddreg ass. Si kënnen un den Extremer vun der Betribskurve ofstëllen. Relativ méi breet Lafwierker bidden déi gréisst Effizienz a kënnen ouni Problemer déi méi substanziell Vliegprofilblieder benotzen. Schlank Lafwierker weisen wéineg Virdeel vun der Benotzung vu Vliegprofilblieder, dofir tendéieren se dozou, flaach Plackeblieder ze benotzen. Réckwärts gebéit Ventilatoren si besonnesch bekannt fir hir Fäegkeet, héijen Drock a Kombinatioun mat niddregem Geräisch ze produzéieren, an hunn eng net-iwwerlaaschtend Leeschtungscharakteristik - dat heescht, datt wann de Widderstand an engem System reduzéiert an d'Duerchflussquote eropgeet, d'Leeschtung, déi vum Elektromotor verbraucht gëtt, reduzéiert gëtt. D'Konstruktioun vu réckwärts gebéite Ventilatoren ass wahrscheinlech méi robust a zimmlech schwéier wéi de manner effiziente virwärts gebéite Ventilator. Déi relativ lues Loftgeschwindegkeet vun der Loft iwwer d'Blieder kann d'Akkumulatioun vu Kontaminanten (wéi Stëbs a Fett) erlaben.
Figur 3: Illustratioun vun den Zentrifugalventilator-Impeller
Virwärts gebéite Zentrifugalventilatoren
Virwärts gebéit Ventilatoren zeichnen sech duerch eng grouss Zuel vu virwärts gebéite Blieder charakteriséiert. Well se typescherweis méi niddreg Drock produzéieren, si se méi kleng, méi liicht a méi bëlleg wéi dee gläichwäertege motoriséierte Réckwärts gebéite Ventilator. Wéi an der Figur 3 an der Figur 4 gewisen, enthält dës Zort Ventilatorrotator iwwer 20 Blieder, déi sou einfach wéi aus enger eenzeger Metallplack geformt kënne ginn. Eng verbessert Effizienz gëtt a gréissere Gréissten mat eenzel geformte Blieder erreecht. D'Loft verléisst d'Bliederspëtze mat enger héijer tangentialer Geschwindegkeet, an dës kinetesch Energie muss am Gehäuse a statesche Drock ëmgewandelt ginn - dëst reduzéiert d'Effizienz. Si gi typescherweis fir niddreg bis mëttel Loftvolumen bei niddregem Drock (normalerweis <1,5 kPa) benotzt an hunn eng relativ niddreg Effizienz vun ënner 70%. D'Scrollengehäuse ass besonnesch wichteg fir déi bescht Effizienz z'erreechen, well d'Loft d'Spëtzt vun de Blieder mat héijer Geschwindegkeet verléisst a benotzt gëtt fir déi kinetesch Energie effektiv a statesche Drock ëmzewandelen. Si lafen mat niddrege Rotatiounsgeschwindegkeeten an dofir tendéieren mechanesch generéiert Geräischer manner ze sinn wéi bei méi héijer Geschwindegkeet Réckwärts gebéite Ventilatoren. De Ventilator huet eng Iwwerbelaaschtungsleistungscharakteristik wann e géint niddreg Systemwidderstänn funktionéiert.
Figur 4: Virwärts gebéiten Zentrifugalventilator mat integréiertem Motor
Dës Ventilatoren sinn net gëeegent, wou zum Beispill d'Loft staark mat Stëbs kontaminéiert ass oder Fettdrëpsen mat sech bréngt.
Figur 5: Beispill vun engem direkt ugedriwwenen Kesselventilator mat réckwärts gebéiten Blieder
Radialbliederzentrifugalventilatoren
De Radialbliederzentrifugalventilator huet de Virdeel, datt e kontaminéiert Loftpartikelen ënner héijem Drock (ongeféier 10 kPa) beweege kann, awer wann e bei héijen Drehzahlen leeft, ass e ganz haart an ineffizient (<60%) a sollt dofir net fir allgemeng HVAC-Anlagen agesat ginn. Hie leid och ënner enger Iwwerbelaaschtungsleistung - wann de Systemwidderstand reduzéiert gëtt (vläicht duerch d'Ouverture vun de Volumenkontrolldämpfer), klëmmt d'Motorleistung an, ofhängeg vun der Motorgréisst, kann se eventuell "iwwerbelaascht" ginn.
Steckdosenventilatoren
Amplaz an engem Scrollgehäuse montéiert ze ginn, kënnen dës speziell entwéckelt Zentrifugalluftpiller direkt am Gehäuse vun der Loftbehandlungseenheet (oder tatsächlech an all Kanal oder Plenum) benotzt ginn, an hir initial Käschte si wahrscheinlech méi niddreg wéi déi vun Zentrifugalventilatoren mat engem Gehäuse. Bekannt als 'Plenum', 'Stecker' oder einfach 'ouni Gehäuse' Zentrifugalventilatoren, kënnen dës e puer Plazvirdeeler bidden, awer zum Präis vun enger verluerener Betribseffizienz (woubäi déi bescht Effizienz ähnlech wéi déi fir no vir gebéit Zentrifugalventilatoren mat engem Gehäuse ass). D'Ventilatoren zéien Loft duerch den Anlaafkegel eran (op déiselwecht Aart a Weis wéi e Ventilator mat engem Gehäuse), awer entloossen d'Loft dann radial ronderëm de ganze 360° äusseren Ëmfang vum Lafluftpiller. Si kënnen eng grouss Flexibilitéit vun den Auslaafverbindungen (vum Plenum) bidden, dat heescht, datt et manner Bedierfnes fir benachbart Béi oder schaarf Iwwergäng an de Kanäl gëtt, déi selwer zum Systemdrockfall bäidroe géifen (an domat zu zousätzlecher Ventilatorleistung). Déi allgemeng Systemeffizienz kann verbessert ginn andeems Klackeform-Agäng an d'Kanäl benotzt ginn, déi de Plenum verloossen. Ee vun de Virdeeler vum Kegelventilator ass seng verbessert akustesch Leeschtung, déi haaptsächlech duerch d'Schallabsorptioun am Plenum an de Manktem u "direkten Siicht"-Weeër vum Lafwierk an d'Mëndung vun de Kanäl resultéiert. D'Effizienz hänkt staark vun der Positioun vum Ventilator am Plenum an dem Verhältnis vum Ventilator zu sengem Auslaaf of - de Plenum gëtt benotzt fir déi kinetesch Energie an der Loft ëmzewandelen an doduerch den stateschen Drock ze erhéijen. Wesentlech ënnerschiddlech Leeschtungen an ënnerschiddlech Betribsstabilitéite hänken vum Typ vum Lafwierk of - Mixed-Stroum-Lafwierker (déi eng Kombinatioun aus radialer an axialer Stroumung liwweren) goufen benotzt fir Stroumungsproblemer ze iwwerwannen, déi duerch dat staarkt radialt Loftstroummuster entstinn, dat mat einfachen Zentrifugallafwierker erstallt gouf.
Fir méi kleng Eenheeten gëtt hiren kompakten Design dacks duerch d'Benotzung vun einfach steierbaren EC-Motoren ergänzt.
Axialventilatoren
Bei Axialventilatoren passéiert d'Loft duerch de Ventilator am Aklang mat der Rotatiounsachs (wéi beim einfache Réier-Axialventilator vun der Figur 6 gewisen) - den Drock gëtt duerch den aerodynamesche Lift produzéiert (ähnlech wéi bei engem Fligerflillek). Dës kënne relativ kompakt, bëlleg a liicht sinn, besonnesch gëeegent fir Loft géint relativ niddregen Drock ze beweegen, dofir gi se dacks an Ofzuchssystemer benotzt, wou d'Drockabfäll méi niddreg sinn wéi bei Versuergungssystemer - d'Versuergung enthält normalerweis den Drockabfall vun all de Klimaanlagkomponenten an der Loftbehandlungseenheet. Wann d'Loft en einfache Axialventilator verléisst, wäert se sech duerch d'Rotatioun wierbelen, déi der Loft ausgeübt gëtt, wann se duerch den Impeller passéiert - d'Leeschtung vum Ventilator kann duerch ofgestreckte Féierungsschienen däitlech verbessert ginn, fir de Wirbel ze recuperéieren, wéi beim Axialventilator mat Schienen, deen an der Figur 7 gewisen ass. D'Effizienz vun engem Axialventilator gëtt vun der Form vun der Schinn, dem Ofstand tëscht der Spëtz vun der Schinn an dem Ëmfeldgehäuse an der Wirbelrecuperatioun beaflosst. D'Héicht vun der Schinn kann geännert ginn, fir d'Leeschtung vum Ventilator effizient ze variéieren. Duerch d'Ëmdréie vun der Rotatioun vun Axialventilatoren kann och de Loftstroum ëmgedréit ginn - obwuel de Ventilator sou entworf ass, datt en an der Haaptrichtung funktionéiert.
Figur 6: E Réier-Axialventilator
D'Charakteristikkurve fir Axialventilatoren huet e Stallberäich, deen se fir Systemer mat engem staark variéierende Beräich vun Operatiounsbedingungen net gëeegent maache kann, obwuel se de Virdeel vun enger net-iwwerlaaschtender Leeschtungscharakteristik hunn.
Figur 7: E Lamellen-Axialventilator
Lamellenaxialventilatore kënne genee sou effizient sinn wéi réckwärts gekrëmmt Zentrifugalventilatore a kënne bei vernünftege Drock (typesch ongeféier 2 kPa) héich Duerchfluss produzéieren, obwuel se wahrscheinlech méi Kaméidi maachen.
De Mixed-Stroumventilator ass eng Entwécklung vum Axialventilator a wéi an der Figur 8 gewisen, huet en e konisch geformte Lafwierk, wou d'Loft radial duerch d'Expansiounskanäl gezunn an dann axial duerch d'Grichtungsleisten geleet gëtt. Déi kombinéiert Aktioun kann en Drock produzéieren, deen vill méi héich ass wéi mat aneren Axialventilatoren méiglech ass. Effizienz a Geräischpegel kënnen ähnlech wéi déi vun engem Réckwärtskurven-Zentrifugalventilator sinn.
Figur 8: Inline-Ventilator mat gemëschtem Duerchfluss
D'Installatioun vum Ventilator
D'Efforte fir eng effektiv Ventilatorléisung ze bidden, kéinte schwéier ënnergruewe ginn duerch d'Bezéiung tëscht dem Ventilator an de lokalen Loftkanäl.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 07.01.2022