Pastatų inžinerinėse sistemose ortakinėse sistemose naudojami du įprasti ventiliatorių tipai, bendrai vadinami išcentriniais ir ašiniais ventiliatoriais – pavadinimas kilęs iš apibrėžiančios oro srauto per ventiliatorių krypties. Šie du tipai patys skirstomi į keletą potipių, kurie buvo sukurti siekiant užtikrinti tam tikras tūrio srauto / slėgio charakteristikas, taip pat kitas eksploatacines savybes (įskaitant dydį, triukšmą, vibraciją, valomumą, priežiūrą ir tvirtumą).

---

1 lentelė: JAV ir Europoje paskelbti didžiausio ventiliatorių efektyvumo duomenys, kai ventiliatorių skersmuo didesnis nei 600 mm

---

Kai kurie dažniausiai ŠVOK sistemose naudojami ventiliatorių tipai išvardyti 1 lentelėje kartu su orientaciniais didžiausiais efektyvumo rodikliais, surinktais1 iš įvairių JAV ir Europos gamintojų paskelbtų duomenų. Be to, pastaraisiais metais populiarėja „kištukiniai“ ventiliatoriai (kurie iš tikrųjų yra išcentrinio ventiliatoriaus variantas).

---

1 pav.: Bendrosios ventiliatorių kreivės. Tikri ventiliatoriai gali labai skirtis nuo šių supaprastintų kreivių.

---

Būdingos ventiliatorių kreivės parodytos 1 paveiksle. Tai yra perdėtos, idealizuotos kreivės, ir tikrieji ventiliatoriai gali nuo jų skirtis; tačiau jie greičiausiai pasižymės panašiomis savybėmis. Tai apima nestabilumo sritis, atsirandančias dėl vibracijos, kai ventiliatorius gali perjungti tarp dviejų galimų srauto greičių esant tam pačiam slėgiui arba dėl ventiliatoriaus užstrigimo (žr. Oro srauto dėžės užstrigimas). Gamintojai taip pat turėtų nurodyti pageidaujamus „saugius“ darbo diapazonus savo literatūroje.

Išcentriniai ventiliatoriai

Išcentriniuose ventiliatoriuose oras patenka į rotorių išilgai jo ašies, o tada iš rotoriaus išcentriniu judesiu išpučiamas radialiai. Šie ventiliatoriai gali generuoti tiek aukštą slėgį, tiek didelį oro srautą. Dauguma tradicinių išcentrinių ventiliatorių yra uždaryti spiralinio tipo korpuse (kaip parodyta 2 paveiksle), kuris nukreipia judantį orą ir efektyviai paverčia kinetinę energiją statiniu slėgiu. Norint perkelti daugiau oro, ventiliatorius gali būti suprojektuotas su „dvigubo pločio dvigubo įleidimo“ rotoriumi, leidžiančiu orui patekti iš abiejų korpuso pusių.

---

2 pav.: Išcentrinis ventiliatorius spiraliniame korpuse su atgal pasvirusiu rotoriumi

---

Sparnuotė gali būti sudaryta iš įvairių formų menčių, pagrindinės jų rūšys yra į priekį ir atgal lenktos. Mentės forma nulems jos našumą, potencialų efektyvumą ir būdingos ventiliatoriaus kreivės formą. Kiti veiksniai, turintys įtakos ventiliatoriaus efektyvumui, yra sparnuotės plotis, tarpas tarp įleidimo kūgio ir besisukančio sparnuotės bei plotas, naudojamas orui išpūsti iš ventiliatoriaus (vadinamasis „pūtimo plotas“).

Šio tipo ventiliatorius tradiciškai buvo varomas varikliu su diržo ir skriemulio sistema. Tačiau tobulėjant elektroniniams greičio reguliatoriams ir didėjant elektroniniu būdu komutuojamų („EC“ arba bešepetinių) variklių prieinamumui, vis dažniau naudojamos tiesioginės pavaros. Tai ne tik pašalina diržinei pavarai būdingą neefektyvumą (kuris gali svyruoti nuo 2 % iki daugiau nei 10 %, priklausomai nuo priežiūros2), bet ir greičiausiai sumažina vibraciją, sumažina priežiūros poreikį (mažiau guolių ir valymo poreikių) bei padaro mazgą kompaktiškesnį.

Atgal lenkti išcentriniai ventiliatoriai

Atgal lenktiems (arba „pasvirusiems“) ventiliatoriams būdingos mentės, kurios pakrypsta nuo sukimosi krypties. Jie gali pasiekti beveik 90 % efektyvumą, kai naudojamos aerodinaminio profilio mentes, kaip parodyta 3 paveiksle, arba su paprastomis trimatės formos mentėmis, ir šiek tiek mažesnį, kai naudojamos paprastos lenktos mentės, ir dar mažesnį, kai naudojamos paprastos plokščios, atgal pasvirusios mentės. Oras išeina iš sparnuotės galiukų santykinai mažu greičiu, todėl trinties nuostoliai korpuse yra maži, o oro keliamas triukšmas taip pat mažas. Jie gali užgesti darbinės kreivės kraštuose. Santykinai platesnės sparnuotės užtikrins didžiausią efektyvumą ir gali lengvai naudoti tvirtesnes aerodinaminio profilio mentes. Plonos sparnuotės mažai naudingos naudojant aerodinaminio profilio mentes, todėl paprastai naudojamos plokščios mentės. Atgal lenkti ventiliatoriai ypač žinomi dėl savo gebėjimo sukurti aukštą slėgį kartu su mažu triukšmu ir pasižymi neperkraunamomis galios charakteristikomis – tai reiškia, kad sistemoje mažėjant pasipriešinimui ir didėjant srautui, elektros variklio sunaudojama galia mažėja. Atgal lenktų ventiliatorių konstrukcija greičiausiai yra tvirtesnė ir gana sunkesnė nei mažiau efektyvių į priekį lenktų ventiliatorių. Dėl santykinai mažo oro greičio tarp menčių gali kauptis teršalai (pvz., dulkės ir riebalai).

---

3 pav.: Išcentrinių ventiliatorių sparnuočių iliustracija

---

Į priekį lenkti išcentriniai ventiliatoriai

Į priekį lenktiems ventiliatoriams būdingas didelis į priekį lenktų menčių skaičius. Kadangi jie paprastai sukuria mažesnį slėgį, jie yra mažesni, lengvesni ir pigesni nei atitinkami varikliniai atgal lenkti ventiliatoriai. Kaip parodyta 3 ir 4 paveiksluose, šio tipo ventiliatoriaus sparnuotė turės daugiau nei 20 menčių, kurias galima tiesiog suformuoti iš vieno metalinio lakšto. Didesni dydžiai su atskirai suformuotomis mentėmis užtikrina geresnį efektyvumą. Oras iš menčių galių išeina dideliu tangentiniu greičiu, ir ši kinetinė energija korpuse turi būti paversta statiniu slėgiu – tai mažina efektyvumą. Jie paprastai naudojami mažiems ir vidutiniams oro kiekiams esant žemam slėgiui (paprastai <1,5 kPa), o jų santykinai mažas efektyvumas yra mažesnis nei 70 %. Spiralinis korpusas yra ypač svarbus norint pasiekti geriausią efektyvumą, nes oras iš menčių galių išeina dideliu greičiu ir yra naudojamas kinetinei energijai efektyviai paversti statiniu slėgiu. Jie veikia mažu sukimosi greičiu, todėl mechaniškai generuojamas triukšmas paprastai yra mažesnis nei didesnio greičio atgal lenktų ventiliatorių. Ventiliatorius pasižymi perkrovos galios charakteristika, kai veikia esant mažam sistemos varžai.

---

4 pav.: Į priekį lenktas išcentrinis ventiliatorius su integruotu varikliu

---

Šie ventiliatoriai netinka ten, kur, pavyzdžiui, oras yra labai užterštas dulkėmis arba jame yra riebalų lašelių.

---

5 pav.: Tiesioginės pavaros kištukinio tipo ventiliatoriaus su atgal lenktomis mentėmis pavyzdys

---

Radialiniai išcentriniai ventiliatoriai su menčių mechanizmu

Radialinių menčių išcentrinis ventiliatorius turi pranašumą, nes gali judinti užterštas oro daleles esant aukštam slėgiui (maždaug 10 kPa), tačiau veikdamas dideliu greičiu, jis yra labai triukšmingas ir neefektyvus (<60 %), todėl neturėtų būti naudojamas bendrosios paskirties ŠVOK sistemose. Jis taip pat pasižymi perkrovos galios charakteristika – mažėjant sistemos varžai (galbūt atidarius tūrio reguliavimo sklendes), variklio galia padidėja ir, priklausomai nuo variklio dydžio, jis gali būti „perkrautas“.

Kištukiniai ventiliatoriai

Užuot montuojami spiraliniame korpuse, šie specialiai sukurti išcentriniai sparnuotės gali būti naudojami tiesiai oro tvarkymo įrenginio korpuse (arba iš tikrųjų bet kuriame ortakyje ar oro srauto reguliavimo įrenginyje), o jų pradinė kaina greičiausiai bus mažesnė nei korpusinių išcentrinių ventiliatorių. Žinomi kaip „plenuminiai“, „kamštiniai“ arba tiesiog „nekorpusiniai“ išcentriniai ventiliatoriai, jie gali suteikti tam tikrų erdvės pranašumų, tačiau praranda eksploatavimo efektyvumą (geriausias efektyvumas yra panašus į korpusinių į priekį lenktų išcentrinių ventiliatorių). Ventiliatoriai įtraukia orą per įleidimo kūgį (taip pat, kaip ir korpusinis ventiliatorius), bet tada išleidžia orą radialiai aplink visą 360° išorinį sparnuotės perimetrą. Jie gali užtikrinti didelį išleidimo jungčių (iš plenumo) lankstumą, o tai reiškia, kad ortakiuose gali prireikti mažiau gretimų posūkių ar staigių perėjimų, kurie patys padidintų sistemos slėgio kritimą (taigi ir papildomą ventiliatoriaus galią). Bendrą sistemos efektyvumą galima pagerinti naudojant varinius įvadus į ortakius, išeinančius iš plenumo. Vienas iš kamštinio ventiliatoriaus privalumų yra pagerintos akustinės savybės, daugiausia dėl garso sugėrimo oro kameroje ir dėl to, kad nėra tiesioginio matomumo kelių nuo sparnuotės iki ortakio angos. Efektyvumas labai priklausys nuo ventiliatoriaus vietos kameroje ir ventiliatoriaus santykio su jo išleidimo anga – kamera naudojama oro kinetinei energijai konvertuoti ir taip padidinti statinį slėgį. Iš esmės skirtingas veikimas ir skirtingas veikimo stabilumas priklausys nuo sparnuotės tipo – mišraus srauto sparnuotės (užtikrinančios radialinio ir ašinio srauto derinį) buvo naudojamos siekiant įveikti srauto problemas, atsirandančias dėl stipraus radialinio oro srauto modelio, sukurto naudojant paprastus išcentrinius sparnuotes3.

Mažesniems įrenginiams kompaktiška konstrukcija dažnai papildoma lengvai valdomais EC varikliais.

Ašiniai ventiliatoriai

Ašinio srauto ventiliatoriuose oras praeina per ventiliatorių pagal sukimosi ašį (kaip parodyta paprastame vamzdiniame ašiniame ventiliatoriuje 6 paveiksle) – slėgį sukuria aerodinaminė keliamoji jėga (panašiai kaip orlaivio sparne). Jie gali būti palyginti kompaktiški, nebrangūs ir lengvi, ypač tinkami orui judėti esant santykinai mažam slėgiui, todėl dažnai naudojami ištraukimo sistemose, kur slėgio kritimas yra mažesnis nei tiekimo sistemose – tiekimas paprastai apima visų oro kondicionavimo komponentų slėgio kritimą oro valdymo įrenginyje. Kai oras išeina iš paprasto ašinio ventiliatoriaus, jis sukasi dėl sukimosi, kurį oras sukelia jam einant per sparnuotę – ventiliatoriaus veikimą galima žymiai pagerinti naudojant pasroviui esančias kreipiamąsias mentes, kad būtų atkurtas sūkurys, kaip parodyta 7 paveiksle ašinio menčių ventiliatoriaus atveju. Ašinio ventiliatoriaus efektyvumą įtakoja mentės forma, atstumas tarp mentės galo ir aplinkinio korpuso bei sūkurio atkūrimas. Mentės žingsnį galima keisti, kad būtų galima efektyviai keisti ventiliatoriaus našumą. Apkeičiant ašinių ventiliatorių sukimosi kryptį, oro srautas taip pat gali būti apgręžtas – nors ventiliatorius bus suprojektuotas veikti pagrindine kryptimi.

---

6 pav.: Vamzdinis ašinis ventiliatorius

---

Ašinių ventiliatorių charakteristikų kreivė turi užstrigimo sritį, dėl kurios jie gali netikti sistemoms, kurių darbo sąlygos labai kinta, nors jie turi neperkraunamos galios charakteristikos pranašumą.

---

7 pav.: Ašinis mentinis ventiliatorius

---

Ašiniai menteliniai ventiliatoriai gali būti tokie pat efektyvūs kaip atgal lenkti išcentriniai ventiliatoriai ir gali sukurti didelius srautus esant priimtinam slėgiui (paprastai apie 2 kPa), nors jie greičiausiai skleis daugiau triukšmo.

Mišraus srauto ventiliatorius yra ašinio ventiliatoriaus patobulinta versija ir, kaip parodyta 8 paveiksle, turi kūginės formos sparnuotę, kuria oras radialiai traukiamas per besiplečiančius kanalus, o po to ašine kryptimi praleidžiamas per tiesinimo kreipiamąsias mentes. Bendras veikimas gali sukurti daug didesnį slėgį nei įmanoma naudojant kitus ašinius ventiliatorius. Efektyvumas ir triukšmo lygis gali būti panašūs į atgalinės kreivės išcentrinio ventiliatoriaus.

---

8 pav.: Mišraus srauto linijinis ventiliatorius

---

Ventiliatoriaus montavimas

Pastangas užtikrinti efektyvų ventiliatoriaus sprendimą gali labai pakenkti ventiliatoriaus ir vietinių oro kanalų santykis.

---

Įrašo laikas: 2022 m. sausio 7 d.