ვენტილატორები საჰაერო ვენტილაციის სისტემებისთვის
ეს მოდული განიხილავს ცენტრიდანულ და ღერძულ ვენტილატორების გამოყენებას საჰაერო ვენტილაციის სისტემებისთვის და განიხილავს შერჩეულ ასპექტებს, მათ მახასიათებლებსა და ოპერაციულ ატრიბუტებს.
შენობების მომსახურებაში საჰაერო სისტემებისთვის გამოყენებული ორი გავრცელებული ტიპის ვენტილატორი ზოგადად ცენტრიდანული და ღერძული ვენტილატორების სახელითაა ცნობილი - სახელწოდება მომდინარეობს ვენტილატორში ჰაერის ნაკადის განსაზღვრული მიმართულებიდან. ეს ორი ტიპი თავისთავად იყოფა რამდენიმე ქვეტიპად, რომლებიც შემუშავებულია კონკრეტული მოცულობითი ნაკადის/წნევის მახასიათებლების, ასევე სხვა საოპერაციო მახასიათებლების (მათ შორის ზომის, ხმაურის, ვიბრაციის, გაწმენდის, მოვლა-პატრონობის და გამძლეობის) უზრუნველსაყოფად.
ცხრილი 1: აშშ-სა და ევროპაში გამოქვეყნებული პიკური ეფექტურობის მონაცემები ვენტილატორებისთვის >600 მმ დიამეტრის მქონეებისთვის
HVAC-ში გამოყენებული ვენტილატორების ზოგიერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტიპი ჩამოთვლილია ცხრილში 1, პიკური ეფექტურობის საორიენტაციო მაჩვენებლებთან ერთად, რომლებიც შეგროვდა1 აშშ-სა და ევროპელ მწარმოებლების მიერ გამოქვეყნებული მონაცემებიდან. გარდა ამისა, ბოლო წლებში სულ უფრო პოპულარული ხდება „შტეფსელის“ ვენტილატორი (რომელიც სინამდვილეში ცენტრიდანული ვენტილატორის ვარიანტია).
სურათი 1: ვენტილატორების ზოგადი მრუდები. ნამდვილი ვენტილატორები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ამ გამარტივებული მრუდებისგან.
ვენტილატორის დამახასიათებელი მრუდები ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში. ეს არის გაზვიადებული, იდეალიზებული მრუდები და რეალური ვენტილატორები შეიძლება განსხვავდებოდეს მათგან; თუმცა, მათ, სავარაუდოდ, მსგავსი მახასიათებლები აქვთ. ეს მოიცავს არასტაბილურობის ზონებს, რომლებიც გამოწვეულია არასტაბილურობით, სადაც ვენტილატორს შეუძლია გადაერთოს ორ შესაძლო ნაკადის სიჩქარეს შორის ერთი და იგივე წნევის დროს ან ვენტილატორის გაჩერების შედეგად (იხილეთ ჰაერის ნაკადის ყუთის გაჩერება). მწარმოებლებმა ასევე უნდა მიუთითონ სასურველი „უსაფრთხო“ სამუშაო დიაპაზონები თავიანთ ლიტერატურაში.
ცენტრიდანული ვენტილატორები
ცენტრიდანული ვენტილატორების შემთხვევაში, ჰაერი იმპელერში მისი ღერძის გასწვრივ შედის, შემდეგ კი რადიალურად გამოიყოფა იმპელერიდან ცენტრიდანული მოძრაობით. ამ ვენტილატორებს შეუძლიათ როგორც მაღალი წნევის, ასევე დიდი მოცულობის ნაკადის სიჩქარის გენერირება. ტრადიციული ცენტრიდანული ვენტილატორების უმეტესობა მოთავსებულია სპირალური ტიპის კორპუსში (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში), რომელიც მიმართავს მოძრავ ჰაერს და ეფექტურად გარდაქმნის კინეტიკურ ენერგიას სტატიკურ წნევად. მეტი ჰაერის გადასაადგილებლად, ვენტილატორი შეიძლება დაპროექტდეს „ორმაგი სიგანის ორმაგი შესასვლელი“ იმპელერით, რაც ჰაერს კორპუსის ორივე მხრიდან შესვლის საშუალებას აძლევს.
სურათი 2: ცენტრიდანული ვენტილატორი სპირალურ კორპუსში, უკუღმა დახრილი იმპელერით
იმპულერის შედგენა შესაძლებელია პირების რამდენიმე ფორმით, რომელთა ძირითადი ტიპებია წინ და უკან მოხრილი - პირების ფორმა განსაზღვრავს მის მუშაობას, პოტენციურ ეფექტურობას და ვენტილატორის დამახასიათებელი მრუდის ფორმას. ვენტილატორის ეფექტურობაზე გავლენას ახდენს სხვა ფაქტორები, როგორიცაა იმპულერის ბორბლის სიგანე, შესასვლელ კონუსსა და მბრუნავ იმპულერს შორის არსებული უფსკრული და ვენტილატორიდან ჰაერის გამოსასვლელად გამოყენებული ფართობი (ე.წ. „აფეთქების არე“).
ტრადიციულად, ამ ტიპის ვენტილატორი ქამარ-ბორბლიანი განლაგების მქონე ძრავით ამოძრავდებოდა. თუმცა, ელექტრონული სიჩქარის კონტროლის გაუმჯობესებისა და ელექტრონულად კომუტირებული („EC“ ანუ უჯაგრისო) ძრავების ხელმისაწვდომობის ზრდასთან ერთად, პირდაპირი ამძრავები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება. ეს არა მხოლოდ გამორიცხავს ქამარ-ამძრავისთვის დამახასიათებელ არაეფექტურობას (რომელიც შეიძლება იყოს 2%-დან 10%-მდე, ტექნიკური მომსახურების მიხედვით2), არამედ, სავარაუდოდ, შეამცირებს ვიბრაციას, მოვლას (ნაკლები საკისრები და გაწმენდის საჭიროებები) და კონსტრუქციას უფრო კომპაქტურს გახდის.
უკანა მოხრილი ცენტრიდანული ვენტილატორები
უკან მოხრილი (ან „დახრილი“) ვენტილატორები ხასიათდება ბრუნვის მიმართულებისგან საპირისპიროდ გადახრილი პირებით. აეროფოილის პირების გამოყენებისას, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 3-ში, ან სამგანზომილებიან ფორმაში მყოფი უბრალო პირებით, მათი ეფექტურობა შეიძლება 90%-მდე მიაღწიოს, ოდნავ ნაკლებია უბრალო მოხრილი პირების გამოყენებისას და ისევ ნაკლებია მარტივი ბრტყელი ფირფიტის უკან დახრილი პირების გამოყენებისას. ჰაერი იმპულერის წვერებიდან შედარებით დაბალი სიჩქარით გამოდის, ამიტომ კორპუსში ხახუნის დანაკარგები დაბალია და ჰაერით წარმოქმნილი ხმაურიც დაბალია. მათ შეიძლება გაჭედონ სამუშაო მრუდის უკიდურეს წერტილებში. შედარებით ფართო იმპულსები უზრუნველყოფენ უდიდეს ეფექტურობას და ადვილად შეუძლიათ უფრო მასიური აეროფოილის პროფილის პირების გამოყენება. წვრილი იმპულსები აეროფოილის გამოყენებით მცირე სარგებელს გამოიჩენენ, ამიტომ, როგორც წესი, ბრტყელი ფირფიტის პირების გამოყენებაა საჭირო. უკან მოხრილი ვენტილატორები განსაკუთრებით ცნობილია დაბალი ხმაურით შერწყმული მაღალი წნევის წარმოქმნის უნარით და აქვთ გადატვირთვისგან თავისუფალი სიმძლავრის მახასიათებელი - ეს ნიშნავს, რომ სისტემაში წინააღმდეგობის შემცირებასთან და ნაკადის სიჩქარის ზრდასთან ერთად, ელექტროძრავის მიერ მოხმარებული სიმძლავრე შემცირდება. უკანა მიმართულებით მოხრილი ვენტილატორების კონსტრუქცია, სავარაუდოდ, უფრო მტკიცე და საკმაოდ მძიმე იქნება, ვიდრე ნაკლებად ეფექტური წინ მიმართული მოხრილი ვენტილატორების. ჰაერის შედარებით დაბალი სიჩქარე პირებზე შეიძლება დამაბინძურებლების (მაგალითად, მტვრისა და ცხიმის) დაგროვების მიზეზი გახდეს.
სურათი 3: ცენტრიდანული ვენტილატორის იმპულერების ილუსტრაცია
წინ მოხრილი ცენტრიდანული ვენტილატორები
წინ მიმართული ვენტილატორები ხასიათდება წინ მიმართული პირების დიდი რაოდენობით. რადგან ისინი, როგორც წესი, უფრო დაბალ წნევას ქმნიან, ისინი უფრო პატარა, მსუბუქი და იაფია, ვიდრე ექვივალენტური ძრავიანი უკან მიმართული ვენტილატორი. როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 3-სა და ნახაზ 4-ზე, ამ ტიპის ვენტილატორის იმპულერი მოიცავს 20-ზე მეტ პირს, რომელთა ფორმირების პროცესი ისეთივე მარტივია, როგორც ერთი ლითონის ფურცლისგან. გაუმჯობესებული ეფექტურობა მიიღწევა უფრო დიდი ზომებით ცალკე ჩამოყალიბებული პირების გამოყენებით. ჰაერი პირების წვერებიდან მაღალი ტანგენციალური სიჩქარით ტოვებს და ეს კინეტიკური ენერგია კორპუსში სტატიკურ წნევად უნდა გარდაიქმნას - ეს ამცირებს ეფექტურობას. ისინი, როგორც წესი, გამოიყენება დაბალი და საშუალო მოცულობის ჰაერისთვის დაბალი წნევის დროს (ჩვეულებრივ <1.5 კპა) და აქვთ შედარებით დაბალი ეფექტურობა 70%-ზე ნაკლები. სპირალური კორპუსი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია საუკეთესო ეფექტურობის მისაღწევად, რადგან ჰაერი პირების წვერიდან მაღალი სიჩქარით ტოვებს და გამოიყენება კინეტიკური ენერგიის სტატიკურ წნევად ეფექტურად გარდასაქმნელად. ისინი მუშაობენ დაბალი ბრუნვის სიჩქარით და, შესაბამისად, მექანიკურად წარმოქმნილი ხმაურის დონე, როგორც წესი, ნაკლებია მაღალი სიჩქარის უკან მიმართული ვენტილატორების ხმაურთან შედარებით. ვენტილატორს აქვს გადატვირთვის სიმძლავრის მახასიათებელი, როდესაც მუშაობს დაბალი სისტემის წინააღმდეგობებთან.
სურათი 4: წინ მიმართული ცენტრიდანული ვენტილატორი ინტეგრირებული ძრავით
ეს ვენტილატორები არ არის შესაფერისი იმ შემთხვევებში, როდესაც, მაგალითად, ჰაერი ძლიერ დაბინძურებულია მტვრით ან შეიცავს ცხიმის წვეთებს.
სურათი 5: პირდაპირი ამძრავი შტეფსელის ვენტილატორის მაგალითი უკანა მოხრილი პირებით
რადიალური პირიანი ცენტრიდანული ვენტილატორები
რადიალური პირიანი ცენტრიდანული ვენტილატორის უპირატესობა ის არის, რომ მას შეუძლია დაბინძურებული ჰაერის ნაწილაკების გადაადგილება მაღალი წნევის დროს (დაახლოებით 10 კპა), თუმცა, მაღალი სიჩქარით მუშაობისას, ის ძალიან ხმაურიანი და არაეფექტურია (<60%) და ამიტომ არ უნდა იქნას გამოყენებული ზოგადი დანიშნულების გათბობა-კონდიცირებისთვის. მას ასევე აწუხებს გადატვირთვის სიმძლავრის მახასიათებელი - სისტემის წინააღმდეგობის შემცირებასთან ერთად (შესაძლოა ხმის კონტროლის ამორტიზატორების გახსნით), ძრავის სიმძლავრე გაიზრდება და, ძრავის ზომის მიხედვით, შესაძლოა „გადაიტვირთოს“.
შტეფსელის ვენტილატორები
სპირალურ კორპუსში დამონტაჟების ნაცვლად, ეს სპეციალურად შექმნილი ცენტრიდანული იმპელერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ ჰაერის გამწმენდი ბლოკის კორპუსში (ან, ფაქტობრივად, ნებისმიერ სადინარში ან პლენუმში) და მათი საწყისი ღირებულება, სავარაუდოდ, უფრო დაბალი იქნება, ვიდრე ჩასაშენებელი ცენტრიდანული ვენტილატორების. ცნობილია როგორც „პლენუმი“, „შტეფსელი“ ან უბრალოდ „ჩასაშენებელი“ ცენტრიდანული ვენტილატორები, მათ შეუძლიათ გარკვეული სივრცის უპირატესობის უზრუნველყოფა, მაგრამ სამუშაო ეფექტურობის დაკარგვის ფასად (საუკეთესო ეფექტურობა მსგავსია ჩასაშენებელი წინ მოხრილი ცენტრიდანული ვენტილატორების ეფექტურობისა). ვენტილატორები ჰაერს შეიწოვენ შესასვლელი კონუსის მეშვეობით (ისევე, როგორც ჩასაშენებელი ვენტილატორი), მაგრამ შემდეგ ჰაერს რადიალურად გამოყოფენ იმპელერის მთელი 360°-იანი გარე წრეწირის გარშემო. მათ შეუძლიათ უზრუნველყონ გამოსასვლელი კავშირების დიდი მოქნილობა (პლენუმიდან), რაც ნიშნავს, რომ შესაძლოა ნაკლები საჭირო იყოს მიმდებარე მოსახვევები ან მკვეთრი გადასვლები სადინარებში, რაც თავისთავად გაზრდის სისტემის წნევის ვარდნას (და, შესაბამისად, დამატებით ვენტილატორის სიმძლავრეს). სისტემის საერთო ეფექტურობა შეიძლება გაუმჯობესდეს პლენუმიდან გამომავალ სადინარებში ზარის ფორმის შესასვლელების გამოყენებით. ვენტილატორის ერთ-ერთი უპირატესობა მისი გაუმჯობესებული აკუსტიკური მახასიათებლებია, რაც ძირითადად განპირობებულია ხმის შთანთქმით პლენუმში და იმპულერიდან საჰაერო მილების შესასვლელში „პირდაპირი ხედვის“ ბილიკების არარსებობით. ეფექტურობა დიდად იქნება დამოკიდებული ვენტილატორის მდებარეობაზე პლენუმში და ვენტილატორის დამოკიდებულებაზე მის გამოსასვლელთან - პლენუმი გამოიყენება ჰაერში კინეტიკური ენერგიის გარდასაქმნელად და ამით სტატიკური წნევის გასაზრდელად. მნიშვნელოვნად განსხვავებული შესრულება და მუშაობის განსხვავებული სტაბილურობა დამოკიდებული იქნება იმპულერის ტიპზე - შერეული ნაკადის იმპულერები (რომლებიც უზრუნველყოფენ რადიალური და ღერძული ნაკადის კომბინაციას) გამოიყენება ნაკადის პრობლემების გადასაჭრელად, რომლებიც გამოწვეულია მარტივი ცენტრიდანული იმპულერების გამოყენებით შექმნილი ძლიერი რადიალური ჰაერის ნაკადის ნიმუშით3.
მცირე ზომის ერთეულების შემთხვევაში, მათი კომპაქტური დიზაინი ხშირად ავსებს ადვილად მართვადი ელექტროენერგეტიკული ძრავების გამოყენებას.
ღერძული ვენტილატორები
ღერძული ნაკადის ვენტილატორებში ჰაერი გადის ვენტილატორში ბრუნვის ღერძის გასწვრივ (როგორც ნაჩვენებია ნახაზი 6-ზე მოცემულ მარტივ მილისებრ ღერძულ ვენტილატორზე) - წნევის მატება ხდება აეროდინამიკური ამწევი სისტემის მეშვეობით (თვითმფრინავის ფრთის მსგავსი). ისინი შეიძლება იყოს შედარებით კომპაქტური, დაბალი ღირებულების და მსუბუქი, განსაკუთრებით შესაფერისია ჰაერის შედარებით დაბალი წნევის ქვეშ გადასაადგილებლად, ამიტომ ხშირად გამოიყენება გამწოვ სისტემებში, სადაც წნევის ვარდნა უფრო დაბალია, ვიდრე მიწოდების სისტემებში - მიწოდება ჩვეულებრივ მოიცავს ჰაერის დამუშავების ბლოკში არსებული ყველა კონდიციონერის კომპონენტის წნევის ვარდნას. როდესაც ჰაერი ტოვებს მარტივ ღერძულ ვენტილატორს, ის დაიწყებს ბრუნვას ჰაერზე მიცემული ბრუნვის გამო, როდესაც ის იმპულსში გადის - ვენტილატორის მუშაობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს დინების მიმართულებით მიმავალი მიმმართველი ფრთებით, რათა აღდგეს მორევი, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზი 7-ზე მოცემულ ფრთიან ღერძულ ვენტილატორში. ღერძული ვენტილატორის ეფექტურობაზე გავლენას ახდენს პირის ფორმა, პირის წვერსა და მიმდებარე კორპუსს შორის მანძილი და მორევის აღდგენა. პირის დახრილობის შეცვლა შესაძლებელია ვენტილატორის სიმძლავრის ეფექტურად ცვალებადობისთვის. ღერძული ვენტილატორების ბრუნვის შებრუნებით, ჰაერის ნაკადის შეცვლაც შესაძლებელია - თუმცა ვენტილატორი ძირითადი მიმართულებით მუშაობისთვის იქნება შექმნილი.
სურათი 6: მილისებრი ღერძული ნაკადის ვენტილატორი
ღერძული ვენტილატორების დამახასიათებელ მრუდს აქვს გაჩერების არე, რამაც შეიძლება ისინი შეუფერებელი გახადოს სისტემებისთვის, რომლებსაც აქვთ ფართოდ ცვალებადი სამუშაო პირობები, თუმცა მათ აქვთ გადატვირთვისგან თავისუფალი სიმძლავრის მახასიათებლის უპირატესობა.
სურათი 7: ფრთისებრი ღერძული ნაკადის ვენტილატორი
ვენტილატორები, რომლებიც ღერძულები არიან, შეიძლება ისეთივე ეფექტური იყოს, როგორც უკუღმა მოხრილი ცენტრიდანული ვენტილატორები და შეუძლიათ მაღალი ნაკადის წარმოება გონივრული წნევის დროს (როგორც წესი, დაახლოებით 2 კპა), თუმცა, სავარაუდოდ, ისინი მეტ ხმაურს წარმოქმნიან.
შერეული ნაკადის ვენტილატორი ღერძული ვენტილატორის გაუმჯობესებული ვერსიაა და, როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 8-ზე, აქვს კონუსური ფორმის იმპულერი, სადაც ჰაერი რადიალურად მიედინება გაფართოებული არხების გავლით და შემდეგ ღერძულად გადის გასწორების მიმმართველ ფრთებში. კომბინირებული მოქმედების შედეგად შესაძლებელია გაცილებით მაღალი წნევის წარმოქმნა, ვიდრე ეს შესაძლებელია სხვა ღერძული ნაკადის ვენტილატორებთან. ეფექტურობა და ხმაურის დონე შეიძლება იყოს უკუღმა მრუდის ცენტრიდანული ვენტილატორის მსგავსი.
სურათი 8: შერეული ნაკადის ჩაშენებული ვენტილატორი
ვენტილატორის მონტაჟი
ვენტილატორის ეფექტური გადაწყვეტის უზრუნველყოფის მცდელობებს შეიძლება მნიშვნელოვნად შეაფერხოს ვენტილატორსა და ჰაერის ადგილობრივ საჰაერო მილებს შორის ურთიერთობამ.
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 7 იანვარი