Ventilatores pro systematibus ventilationis ductuum

Ventilatores pro systematibus ventilationis ductuum

Hic modulus ventilatores centrifugos et axiales, pro systematibus ventilationis ductuum adhibitos, considerat et aspectus selectos, inter quos proprietates et attributa operationis, considerat.

Duo genera ventilatorum communia, quae in aedificiis ductuum systematibus adhibentur, generaliter ventilatores centrifugalis et axiales appellantur – nomen a directione fluxus aeris per ventilatorem derivatum. Haec duo genera ipsa in plura subgenera dividuntur, quae evoluta sunt ad proprietates fluxus voluminis/pressio particulares, necnon alias proprietates operationales (inter quas magnitudo, strepitus, vibratio, purgatio, sustentatio et robustas) praebendas.


Tabula 1: Data maximae efficaciae ventilatorum pro ventilatoribus diametro >600mm publicata in Civitatibus Foederatis Americae et Europa.


Nonnulla genera ventilatorum frequentiora in systema HVAC adhibita in Tabula 1 enumerantur, una cum efficientiis indicativis maximis quae ex datis a variis fabricatoribus Americanis et Europaeis editis collectae sunt1. Praeter haec, ventilator "inserendus" (qui revera varietas ventilatoris centrifugalis est) popularitatem crescentem annis proximis vidit.


Figura 1: Curvae ventilabri genericae. Ventilatores veri ab his curvis simplicibus valde differre possunt.


Curvae ventilatorum characteristicae in Figura 1 monstrantur. Hae sunt curvae exaggeratae, idealizatae, et ventilatores veri ab his differre possunt; tamen, similes proprietates exhibent. Hoc includit areas instabilitatis quae ob oscillationem oriuntur, ubi ventilator inter duas possibiles taxas fluxus sub eadem pressione vel ob impedimentum ventilatoris alternare potest (vide capsam "Impedimentum fluxus aeris"). Fabricatores etiam praeferendas areas operandi "tutas" in litteris suis indicare debent.

Ventilatores centrifugales

Ventilatores centrifugales, aer in impellentem secundum axem suum intrat, deinde radialiter ab impellente motu centrifugo emittitur. Hi ventilatores et pressiones magnas et fluxus voluminosos magnos generare possunt. Plerique ventilatores centrifugales traditionales in involucro volubili includuntur (ut in Figura 2) quod aerem mobilem dirigit et energiam cineticam in pressionem staticam efficaciter convertit. Ad plus aeris movendum, ventilator cum impellente 'duplici latitudine duplici introitu' designari potest, permittens aeri utrinque involucri intrare.


Figura II: Ventilator centrifugus in involucro volubili, cum impellente retrorsum inclinato.


Variae sunt formae alarum quae impellerem constituere possunt, praecipuis generibus curvis antrorsum et retrorsum curvatis – forma alae eius efficaciam, potentialem efficientiam, et formam curvae propriae ventilatoris determinabit. Alii factores qui efficaciam ventilatoris afficiunt sunt latitudo rotae impelleris, spatium inter conum inductionis et impellerem rotantem, et area adhibita ad aerem ex ventilatore expellendum (sic dicta 'area explosionis').

Hoc genus ventilatoris olim motore cum ordinatione cinguli et trochlearum agere solebat. Attamen, cum melioratione moderationum electronicarum celeritatis et crescente copia motorum electronice commutatorum ('EC' vel sine spazzolis'), transmissiones directae saepius adhibentur. Hoc non solum inefficientias transmissioni cinguli inherentes (quae a 2% ad plus quam 10% esse possunt, pro curatione2) tollit, sed etiam vibrationem imminuere, curationem reducere (pauciores fulcrorum et purgationis necessitates) et apparatum compactiorem reddere verisimiliter potest.

Ventilatores centrifugales retrorsum curvati

Ventilatores retrorsum curvati (vel 'inclinati') alis a directione rotationis inclinatis insigniuntur. Efficientiam circiter 90% attingere possunt cum alis aerodynamicis utuntur, ut in Figura 3 demonstratur, vel cum alis planis tridimensionaliter formatis, et paulo minorem cum alis planis curvatis utuntur, et iterum minorem cum alis simplicibus planis retrorsum inclinatis utuntur. Aer ex apicibus impelleris velocitate relative humili exit, ita damna frictionis intra involucrum humiles sunt et strepitus ab aere generatus etiam humilis. Ad extremum curvae operationis haerere possunt. Impelleres relative latiores maximam efficientiam praebebunt, et facile alas aerodynamicas maiores profilatas adhibere possunt. Impelleres graciles parum utilitatis ex usu aerodynamicorum ostendent, ita alas planas uti solent. Ventilatores retrorsum curvati praecipue insignes sunt propter capacitatem suam producendi pressiones altas cum strepitu humili coniunctas, et proprietatem potentiae non onerandi habent – ​​hoc significat cum resistentia in systemate minuitur et fluxus celeritas augetur, potentiam a motore electrico haustam minui. Structura ventilatorum retrorsum curvatorum verisimiliter robustior et paulo gravior erit quam ventilatorum antern curvatorum minus efficax. Velocitas aeris relative lenta trans alas accumulationem sordium (velut pulveris et adipis) permittere potest.


Figura 3: Illustratio impellerorum ventilatoris centrifugalis


Ventilatores centrifugales antrorsum curvati

Ventilatores anteriores curvati magno numero alarum anteriorum curvarum insigniuntur. Cum pressiones inferiores plerumque producant, minores, leviores et viliores sunt quam ventilatores aequivalentes retrorsum curvati. Ut in Figura 3 et Figura 4 demonstratur, hoc genus impeller ventilatoris plus quam viginti alas continebit, quae tam simplices esse possunt quam ex una lamina metallica formari. Efficaciae meliores in magnitudinibus maioribus cum alis singulis formatis obtinentur. Aer ex apicibus alarum cum alta velocitate tangentiali exit, et haec energia cinetica in pressionem staticam in involucro converti debet – hoc efficientiam detrahit. Typice adhibentur pro voluminibus aeris parvis vel mediis sub pressione humili (plerumque <1.5kPa), et efficientiam relative humilem habent, infra 70%. Involucrum volubile praecipue magni momenti est ad optimam efficientiam consequendam, cum aer ex apicibus alarum magna velocitate exit et adhibetur ad energiam cineticam in pressionem staticam efficaciter convertendam. Celeritatibus rotationis humilibus currunt et, proinde, sonitus mechanici generati minores esse solent quam ventilatores retrorsum curvati celeriores. Ventilator proprietatem potentiae onerandi habet cum contra resistentias systematis humiles operatur.


Figura 4: Ventilator centrifugus antrorsum curvatus cum motore integrato


Hae ventilabra non idonea sunt ubi, exempli gratia, aer pulvere valde contaminatus est aut guttas adipis implicatas portat.


012

Figura V: Exemplum ventilatoris electrici directe impulsi cum alis retrorsum curvatis


Ventilatores centrifugales radiales laminarum

Ventilator centrifugus radialis alis instructus commodum habet particulas aeris contaminati movere posse sub magnis pressionibus (in ordine 10kPa), sed, cum magnis celeritatibus currat, strepit valde et inefficax est (<60%), itaque non debet adhiberi ad usum generalem HVAC. Etiam a proprietate potentiae onerandi laborat – cum resistentia systematis reducitur (fortasse per aperturam valvularum moderationis voluminis), potentia motoris augebitur et, pro magnitudine motoris, fortasse "onerari" potest.

Ventilatores electrici

Loco in involucro volubili collocandorum, hae turbines centrifugae ad hoc designatae directe in involucro unitatis aëris tractantis (vel, immo, in quolibet ductu vel plenum) adhiberi possunt, et pretium earum initiale verisimiliter minus erit quam ventilatores centrifugi involucris inclusis. Ventilatores centrifugi "plenum", "obturaculum" vel simpliciter "sine involucro" appellati, hi aliquas utilitates spatii praebere possunt, sed pretio amissae efficientiae operationis (cum optimis efficientiis similibus illis ventilatorum centrifugorum involucrorum anteriorum curvatorum). Ventilatores aerem per conum introitus trahent (eodem modo quo ventilator involucrum), sed deinde aerem radialiter circa totam circumferentiam externam 360° turbinis emittunt. Magnam flexibilitatem connexionum exitus (e pleno) praebere possunt, quod significat minus necessitatis esse flexuum adiacentium vel transitionum acutarum in ductu quae ipsae pressionis casum systematis augerent (et, ergo, potentiam ventilatoris additam). Efficacia systematis generalis augeri potest utendo introitibus campaniformibus ad ductus e pleno exeuntes. Unum commodum ventilatoris electrici est eius emendatio acustica, quae maxime ex absorptione soni intra plenum et absentia viarum "visionis directae" ab impellente in os ductus oritur. Efficacia valde pendebit a loco ventilatoris intra plenum et relatione ventilatoris ad exitum suum – plenum adhibetur ad convertendam energiam cineticam in aere et sic augendam pressionem staticam. Efficacia substantialiter diversa et stabilitates operationis diversae pendent a genere impellentis – impellentes fluxus mixti (combinationem fluxus radialis et axialis praebentes) adhibitae sunt ad superandas difficultates fluxus ortas ex forti exemplo fluxus aeris radialis creato utens impellentibus centrifugis simplicibus.

In unitatibus minoribus, forma earum compacta saepe per usum motorum EC facile moderabilium completur.

Ventilatores axiales

In ventilatoribus axialibus, aer per ventilatorem transit secundum axem rotationis (ut in ventilatore axiali tubulari simplici Figurae 6 demonstratur) – pressurizatio per sustentationem aerodynamicam (similis alae aeroplani) producitur. Hae possunt esse comparative compactae, vilis pretii et leves, praesertim aptae ad movendum aerem contra pressiones relative humiles, ita saepe in systematibus extractionis adhibentur ubi pressionis casus minores sunt quam in systematibus suppletionis – suppletio plerumque includit pressionis casus omnium partium refrigerationis aeris in unitate tractationis aeris. Cum aer ex ventilatore axiali simplici exit, vortice movebitur propter rotationem aeri impressam dum per impeller transit – efficacia ventilatoris significanter augeri potest per alas ductorias deorsum ad recuperandum vorticem, ut in ventilatore axiali alarum in Figura 7 demonstratur. Efficacia ventilatoris axialis afficitur a forma alae, distantia inter apicem alae et involucrum circumdantem, et recuperatione vorticis. Inclinatio alae mutari potest ad efficaciter variandam vim ventilatoris. Invertendo rotationem ventilatorum axialium, etiam fluxus aeris inverti potest – quamquam ventilator ita designatus erit ut in directione principali operetur.


Figura VI: Ventilator fluxus axialis tubularis


Curva propria ventilatorum axialium regionem retardationis habet, quae eos systematibus cum condicionibus operationis valde variis ineptos reddere potest, quamquam commodum proprietatis potentiae non-onerandae habent.


Figura VII: Ventilator fluxus axialis cum paleis


Ventilatores axiales alveolati aeque efficaces esse possunt ac ventilatores centrifugales retrorsum curvati, et magnos fluxus sub pressionibus rationabilibus (plerumque circa 2kPa) producere possunt, quamquam plus strepitus creare verisimile est.

Ventilator mixtus fluxus est evolutio ventilatoris axialis et, ut in Figura 8 demonstratur, impellerem formae conicae habet ubi aer radialiter per canales expansivos trahitur, deinde axialiter per alas directrices transmittitur. Actio coniuncta pressionem multo maiorem producere potest quam cum aliis ventilatoribus axialibus fluxus fieri potest. Efficentiae et gradus sonitus similes esse possunt illis ventilatoris centrifugalis curvati retrorsum.


Figura VIII: Ventilator fluxus mixti in linea


Installatio ventilatoris

Conatus ad solutionem ventilatoris efficientem providendam graviter impediri possunt a nexu inter ventilatorem et vias locales aeris ductas.


Tempus publicationis: VII Ianuarii MMXXII

Mitte nobis nuntium tuum:

Nuntium tuum hic scribe et nobis mitte.