Многозональный вытяжной вентилятор как работает

Обновлено: 18.05.2024

Правильно подобранная система вентиляции — не менее важный аспект качественной вентсети наряду с проектом и монтажом. От выбора агрегатов и комплектующих зависит срок эксплуатации всей системы и объем финансовых затрат на замену и ремонт. В этом обзоре рассказываем об основных компонентах и видах оборудования. Подробно рассматривали виды вентиляции помещений.

Какие существуют системы вентиляции?

Вентиляция — цикличный процесс удаления загрязненного воздуха из помещений и подача свежего. Эффективная вентиляция в помещении в настоящее время является одним из основных критериев, который учитывается при проектировании жилых и общественных зданий. Существует 3 вида вентиляционных установок: приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Коротко — о каждой:

Приточная вентиляция отвечает за принудительную, механическую подачу воздуха в здание. Отток отработанного воздуха происходит за счет гравитации — естественного метода, работающего на разнице температур. Системы приточной вентиляции применяют в тех случаях, когда количество и уровень токсичности выделяемых в воздух загрязняющих веществ достигают значений предельно допустимой концентрации и требуют постоянной замены воздуха.
Вытяжная вентиляция удаляет отработанныq воздух из помещений, в которых есть источники загрязнения. Комплектация и характеристики установки зависят от назначения объекта. Как правило, в производственных помещениях вытяжная вентиляция — компонент общеобменной вентсети, которая работает в масштабе всего помещения и создает равномерный воздухообмен. Приводит в порядок ключевые показатели: температуру, влажность, скорость циркуляции воздушных масс. Оптимально подходит для поддержания комфортного микроклимата и эффективно удаляет небольшие загрязнения.
Приточно-вытяжная система вентиляции отличается от вытяжной тем, что вентиляторы не только удаляют воздух из здания, но и подают свежий наружный воздух. Данная система позволяет полностью контролировать воздухообмен. Это важно не только для качества воздуха, но и для снижения потерь тепла через вентиляцию. Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции основан на системе автономных воздуховодов и вентиляторов.

Вентиляционное оборудование

Вентиляционные установки

Установки с точки зрения реализации делятся на 2 типа: наборные и моноблочные. На промышленных объектах чаще используются моноблочные системы вентиляции.

Моноблочная система вентиляции решает сразу 2 задачи, критично важные для любого промышленного объекта — комфортный микроклимат в помещении и непрерывный производственный цикл. Моноблочные системы имеют ряд преимуществ:

ключевые компоненты поставляются в сборке в шумоизолированном корпусе;
производитель несет ответственность за работоспособность всей системы в целом, что исключает простои. Они возможны при использовании наборных систем, где отказ одного компонента может привести к остановке производства;
моноблочные системы отличаются компактными габаритами и не занимают много места в помещении;
монтаж занимает несколько часов и не требует большого количества расходников;
данный вид установок проще обслуживать.

Альтернатива — наборные, которые собираются из отдельных компонентов и требуют тщательного проектирования.

Вентиляторы

Вентилятор – основа любой вентиляционной системы, планируя покупку вентиляционного оборудования, необходимо разобраться в специфике его устройства и действия.

По типу конструкции выделяют 5 модификаций вентиляторов:

Осевые — самый востребованный вид оборудования. Конструкция моделей характеризуется простотой исполнения и малыми габаритами. Основные элементы: цилиндрический корпус, колесо с лопастями и привод. Принцип действия: вращающиеся лопасти захватывают воздух и выталкивают его вдоль оси крыльчатки. Перемещение воздушных потоков в радиальном направлении почти отсутствует. Производительность оборудования регулируется поворотом лопаток.
Центробежные — агрегаты способны генерировать высокие давления и эксплуатироваться в жестких условиях. Конструкция оборудования включает следующие элементы: корпус, рабочее колесо, лопатки. В центробежных установках воздух поступает в осевом направлении, выталкивается – в радиальном. Воздушные массы под действием центробежных сил движутся в цилиндрическом корпусе.
Диагональные — синтез двух типов вентиляторов: осевого и центробежного. Крыльчатка прибора имеет особую форму – строение рабочего колеса напоминает устройство барабана в радиальном вентиляторе. Лопатки крыльчатки расположены параллельно оси вращения.
Диаметральные — состоят из удлиненного корпуса, оснащенного диффузором и патрубком, и рабочего колеса барабанного типа с наклонными лопатками. Осуществляется двукратное перемещение воздуха перпендикулярно оси вращения цилиндра.
Безлопастные — их принцип работы кардинально отличается от рассмотренных выше модификаций. Основные элементы конструкции: рамка для втягивания и выброса воздушных масс, основание для фиксации рамки, мини-турбина, вмонтированная в основание вентилятора, мотор.

Модификация и характеристики вентиляторов позволяют подобрать оптимальное оборудование, как для бытового, так и промышленного применения. По способу монтажа различают:

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

Рекуператор

Рекуператор — сердце приточно-вытяжной вентиляции с функцией теплообмена. Это устройство отвечает за передачу тепла отработанного воздуха — свежему. Прибор забирает тепло из выходящего потока и передает его поступающему с улицы. В итоге температура свежего воздуха близка к комнатной и почти не требует нагрева. Это экономит наши расходы на электроэнергию. Подробнее о принципе работы вентиляции с рекуперацией мы писали в одной из статей нашего блога.

Вытяжные зонты

Вытяжные зонты предназначены для качественного удаления излишков тепла, пара, загрязняющих веществ. Эти агрегаты незаменимы на кухнях, в горячих цехах, на производстве. Загрязненный или нагретый воздух втягивается в зонт, проходит через фильтры и выводится из помещения. По типу конструкции и вытяжные зонты делятся на пристенные и островные. Пристенные зонты крепятся к стене непосредственно над оборудованием. Островные — размещаются над отдельно стоящим оборудованием и крепятся к потолку в любой локации помещения.

Фильтры

Задача системы фильтрации в системе вентиляции — обеспечить надлежащую чистоту приточного и вытяжного потока. Свежий и очищенный от пыли и других загрязнений воздух — залог здоровья и благополучия людей и защита оборудования в вентиляционной сети. В установках используются элементы предварительной (класс G), тонкой (класс F) и абсолютной очистки (класс H).

— устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа, при большей разнице давлений используют компрессор)[1].

Основное применение: системы принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, обдув нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также обдув радиаторов охлаждения различных устройств.

Вентиляторы обычно используются для перемещения воздуха — для вентиляции помещений, охлаждения оборудования, воздухоснабжения процесса горения (воздуходувки и дымососы). Мощные осевые вентиляторы могут использоваться как движители, так как отбрасываемый воздух, согласно третьему закону Ньютона, создаёт силу противодействия, действующую на ротор.

Содержание

История вентиляции

Основная статья: Вентиляция

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М. В. Ломоносов. В 1795 году В. X. Фрибе впервые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь неплотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о нейтральной зоне.

В начале XIX века получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э. X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в 1832 году А. А. Саблуковым. В 1835 году этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и так далее. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Типы вентиляторов

В общем случае вентилятор — ротор, на котором определённым образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха:

осевые (аксиальные)
центробежные (радиальные)
диаметральные (тангенциальные)
безлопастные (принципиально новый тип).

Осевой (аксиальный) вентилятор

Осевой вентилятор — вентилятор, в котором воздух перемещается вдоль оси рабочего колеса, вращаемого двигателем. В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространённым.

Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы охлаждения электроники (кулеры), бытовые вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.

Осевой вентилятор с интегрированным электродвигателем для охлаждения компьютера

Крыльчатка от осевого вентилятора ВН-2

Осевой вентилятор авиационного двигателя CFM56

Настольный осевой вентилятор

Центробежный (радиальный) вентилятор

Центробежный вентилятор

Центробежный вентилятор (схема)

Центробежный вентилятор (анимация)

В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления.

Центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов, укомплектованные взрывозащитными электродвигателями, по уровню защиты от искрообразования относятся к вентиляторам с повышенной защитой, то есть к вентиляторам, в которых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр. Вентиляторы предназначены для перемещения газопаровоздушных взрывоопасных смесей с температурой не выше 80º С, не вызывающих ускоренной коррозии проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов с запылённостью не более 10 мг/м³.Температура окружающей среды должна быть в пределах от −40 до +80 °C (+60 °C для вентиляторов двухстороннего всасывания) . Вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования предназначены для перемещения газопаровоздушных смесей 1-й и 2-й категории групп Т1, Т2, Т3 по классификации ПУЭ.

Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный)

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 ноября 2011 года

Тангенциальные вентиляторы широко применяются в кондиционерах, воздушных завесах, фанкойлах и других устройствах, где не важен напор воздуха. Отличительной особенностью тангенциальных вентиляторов можно назвать большой расход воздуха, низкий уровень шума.

Бытовой прибор, построенный по принципу эжектора. В безлопастном вентиляторе воздушный поток создаёт обычный вентилятор небольшого размера, спрятанный в основании и подающий воздух с относительно большой скоростью сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха. За счёт аэродинамических эффектов истекающий из щелей воздух увлекает за собой соседние слои. В основном, окружающий воздух засасывается с тыльной стороны в результате возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. В результате поток воздуха усиливается до 15-18 раз по сравнению с прокачиваемым нагнетателем объёмом. Направление потока может быть изменено путём регулировки положения рамки. Достоинства такой схемы — отсутствие доступных извне корпуса движущихся деталей и ламинарный выходной поток, а потенциальный недостаток — шумность из-за высокого потребного давления нагнетателя и большой скорости истечения первичного потока (около 90 км/ч в исходной конструкции).[2] Форма рамки может быть в виде кольца или в виде вытянутого овала.

Вентиляторы канальные

Устанавливаются в каналах круглого, квадратного и прямоугольного сечения для перемещения воздуха в вытяжных и приточных системах. Помимо перемещения воздушных масс канальные вентиляторы способны фильтровать воздух, а также остужать и нагревать.

Отличительные свойства канальных вентиляторов:

— высокий коэффициент полезного действия (более высокие аэродинамические характеристики при меньшей мощности двигателя – в сравнении с вентиляторами другого вида);

— низкий уровень шума;

— простота конструкции и надежность.

Канальные вентиляторы популярны в общественных зданиях, например, в офисах или торговых центрах: они имеют компактные размеры и возможность установки над подвесным потолком.

Допустимая для вентилятора температура: от -40 до +40 градусов.

Вентиляторы по исполнению

Также вентиляторы разделяют по способу исполнения:

многозональные
центробежные (радиальные)
канальные
крышные
потолочные
осевые
оконные

Многозональные вентиляторы

Многозональные центробежные вытяжные вентиляторы имеют специальный корпус, позволяющий подключить несколько всасывающих воздуховодов, вытягивающих воздух из разных зон. Зоной может быть отдельный вентканал, комната или даже часть большого помещения. Такие вентиляторы могут быть незаменимы на объектах, где следует сделать вытяжку из нескольких мест, а канал для выброса воздуха всего один. Многозональные вытяжные вентиляторы позволяют оптимизировать сеть воздуховодов, сократить количество дорогих фасонных изделий, используя при этом однотипные гибкие воздуховоды.

На рисунке показаны типичные канальные прямоточные вентиляторы. Источник

На рисунке показан радиальный прямоточный вентилятор. Источник

Канальные вентиляторы (прямоточные)

Предназначены для монтажа в вентиляционный канал круглого или прямоугольного сечения. Вентиляторы этого типа устанавливаются на одном валу с электродвигателем в едином корпусе с использованием виброизолирующих прокладок. Вентилятор может быть осевым, многолопастным или радиальным, с лопатками загнутыми как вперёд так и назад, одностороннего или двухстороннего всасывания. Корпус канальных вентиляторов может изготавливаться из специального пластика, из гальванизированной стали и даже быть смешанным. Из-за небольших габаритных размеров канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции и кондиционирования воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных шкафах. Возможно любое (горизонтальное, вертикальное или наклонное) положение вентилятора при его установке. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха.

Вентиляторы Крышные Радиальные (ВКР)

На рисунке показаны типичные крышные вентиляторы. Слева – осевой, справа – радиальный Источник
Крышные вентиляторы монтируются непосредственно на крыше здания, обычно имеют специальную раму для обеспечения долговечности и стойкости к атмосферным воздействиям. В связи с тем, что они практически весь срок службы находятся на улице, к ним предъявляются особые требования по влаго- и пылеустойчивости. Обычно они выполняются из высококачественной стали с эпоксидным коррозиестойким покрытием, либо гальванизированной. Существуют крышные вентиляторы как для систем общей вентиляции, так и специальные жаропрочные вентиляторы для высокотемпературных систем, например, систем дымоудаления при пожаре, организация вытяжки для камина или газового котла.

Другие виды вентиляции ↑

Владельцам частных особняков совершенно не помешает установить вентилируемый конек для мягкой кровли – незаменимый атрибут современного дома. Многие недооценивают важное значение подкровельной вентиляции, считая установку такого конька бессмысленной. Однако эта несложная процедура позволяет создать правильный микроклимат, избежать скопления влаги и способствует качественной вентиляции комнат. Использование вентилируемого конька позволяет тратить меньше средств на кондиционирование помещений, а также их отопление. Упругая структура материала предохраняет кровлю от разрушения. Если квартира или офис не предполагает установку вентиляционной системы, обратите внимание на приточно – вытяжной реверсивный оконный вентилятор. Он может работать в двух режимах – обеспечивая как отток, так и приток воздуха. При этом двигатель практически бесшумен, имеет долгий срок службы и позволяет экономить электроэнергию.

Вентилируемый конек – функциональность и защита для мягкой кровли

Обозначение вентиляторов в энергетике

Обозначение вентиляторов состоит из марки вентилятора (относительно сферы его применения или конструктивных особенностей), типоразмера и (в зависимости от производителя) частоты вращения в оборотах в минуту. Основные марки центробежных и осевых вентиляторов:

ВМ — Вентилятор мельничный
ВД — Вентилятор дутьевой
ВДН — Вентилятор дутьевой с назад загнутыми лопатками
ВГДН — Вентилятор горячего дутья с назад загнутыми лопатками
ВГД — Вентилятор горячего дутья
ВС — Вентилятор специальный
ВЦ — Вентилятор центробежный
ВР — Вентилятор радиальный
ВКС — Вентилятор для кипящего слоя
ВКР — Вентилятор крышный радиальный
ВСК — Вентилятор специальный коррозионностойкий
ВВД — Вентилятор высокого давления
ВВДН — Вентилятор высокого давления с назад загнутыми лопатками
ВВР — Высоконапорный вентилятор с радиальными лопатками
ВВСМ — Вентилятор валковых среднеходных мельниц
ВГДН — Вентилятор горячего дутья с назад загнутыми лопатками
ВВГДН — Вентилятор высоконапорный горячего дутья с назад загнутыми лопатками
ВВН — Вентилятор высоконапорный
ВЦП — Вентилятор центробежный пылевой
ВРП — Вентилятор радиальный пылевой
ВДОД — Вентилятор дутьевой осевой двухступенчатый
ВО — Вентилятор осевой
ВАС — Вентилятор для атомных электростанций[3]

Бытовой вентилятор

Вентилятор предназначен для создания потока воздуха в помещении, обеспечивающего комфортное пребывание в летний период.

Производители вентиляторов: industry.htm CBI (недоступная ссылка), VENTS Elenberg, Scarlett, Vitek, Systemair, Polaris, РОВЕН и др.

Вентиляторы осевые

Осевой вентилятор представляет собой рабочее колесо с лопастями, расположенное в цилиндрическом корпусе. Поток воздуха направлен вдоль оси. Устройства просты и эффективны, поэтому получили широкое распространение в промышленности и в быту.

Осевые вентиляторы предназначены для воздухообмена в жилых домах, общественных и промышленных зданиях и сооружениях. Используются в различных отопительных и вентиляционных системах. Кроме этого этот вид вентиляторов применяют для перемещения взрывоопасных и невзрывоопасных газов по трубопроводам. Отличительные черты:

— Просты в установке;

Допустимая для устройств температура: от -40 до +40 градусов. Некоторые модели способны работать при -60 градусах. Промышленные вентиляторы особого назначения (например, осевые вентиляторы принудительной вентиляции тоннелей метрополитена) способны кратковременно перемещать среду до +250 градусов.

Конструкция

Привод вентиляторов обычно электрический. Электрические вентиляторы состоят из набора вращающихся лопаток, которые размещены в защитном корпусе, позволяющем воздуху проходить через него. Лопасти вращаются электродвигателем. Для больших промышленных вентиляторов используются трёхфазные асинхронные двигатели. Меньшие вентиляторы часто приводятся в действие посредством электродвигателя переменного тока с экранированным полюсом, щёточными или бесщёточными двигателями постоянного тока. Вентиляторы с приводом от двигателей переменного тока обычно используют напряжение электросети. Вентиляторы с приводом от двигателя постоянного тока используют низкое напряжение, обычно 24 В, 12 В или 5 В. В вентиляторах охлаждения для компьютерного оборудования используют исключительно бесщёточные двигатели постоянного тока, которые производят намного меньше электромагнитных помех при работе. В машинах, которые уже имеют двигатель, вентилятор часто соединяется непосредственно с ним — это можно видеть в автомобилях, в больших системах охлаждения и веятельных машинах. Также вентиляторы насажены на валы многих электродвигателей мощностью 1 кВт и более, протягивая через обмотки двигателя охлаждающий воздух — это называется самовентиляцией электродвигателя. Для предотвращения распространения вибрации по каналу вентиляторы комплектуются тканевыми компенсаторами или гибкими вставками.

Пылевые вентиляторы

Пылевые вентиляторы применяются в системах воздушных очистных установок (например, для удаления древесных или металлических опилок со станков), для обеспечения отсоса и пневмотранспорта.

Допустимая температура функционирования: от -45 до +45 градусов. Допустимая температура транспортируемого воздуха: до +80 градусов.

Читайте также: