Un ventilateur est la base de tout système de ventilation artificielle. L'appareil est largement utilisé dans la vie quotidienne et est indispensable dans de nombreux domaines de l'activité humaine. Lors de la planification d'un achat d'équipement de ventilation, vous devez comprendre les spécificités de son appareil et de son action.
L'article présenté pour familiarisation décrit en détail les types de ventilateurs, leurs caractéristiques de conception, les principes de fonctionnement et le but de chaque unité. Nous vous parlerons des domaines prioritaires pour choisir le bon modèle. Ici, vous apprendrez à sélectionner un appareil en fonction des conditions de fonctionnement.
Classification des ventilateurs par paramètres principaux
Ventilateurs - dispositifs mécaniques conçus pour déplacer, fournir ou évacuer des masses d'air et de gaz. La circulation d'air se produit en raison de la différence de pression entre les canaux d'entrée et de sortie de l'unité de ventilation.
Les fans sont utilisés partout. Dispositifs indispensables lors de l'aménagement du complexe de ventilation d'alimentation et d'évacuation d'un bâtiment, en soufflant des éléments de travail dans les climatiseurs et les appareils de chauffage.
Les ventilateurs sont conçus pour fonctionner avec des gaz dont le taux de compression ne dépasse pas 1,15. Dans ce cas, la différence des indicateurs de pression à l'entrée / sortie est limitée à 15 kPa - à un taux plus élevé, un compresseur est utilisé
La classification générale des unités de ventilation est basée sur divers paramètres.
Parmi les principaux critères de gradation figurent:
- conception et principe de fonctionnement de l'appareil;
- but et conditions de fonctionnement du ventilateur;
- méthode d'installation;
- les méthodes de connexion de l'appareil à un moteur électrique;
- caractéristiques techniques: degré de protection IP, pression générée, consommation d'énergie, vitesse, efficacité et niveau de pression acoustique.
Cinq types de ventilateurs se distinguent par le type de conception: axial, centrifuge, diagonal, diamétral et sans lame.
Les unités diagonales et diamétriques sont considérées comme une variété de deux groupes principaux d'unités de ventilation: axiale et centrifuge. Les nouveaux produits sans lame sont fondamentalement différents de leurs homologues
En fonction des conditions de fonctionnement, les types de machines de soufflage de gaz suivants sont répartis:
- dispositifs à usage général;
- ventilateurs à usage spécial.
Le premier groupe comprend les unités conçues pour fonctionner avec des flux d'air et de gaz inactifs, dont la température ne dépasse pas + 50 ° C. Le deuxième groupe comprend des équipements spéciaux: résistants à la chaleur, antidéflagrants, à la poussière, à la corrosion et aux fumées.
Selon la méthode d'installation, ils distinguent:
- standard - l'installation est effectuée sur un support;
- toit - installation sur le toit du bâtiment;
- gainé - placé à l'intérieur du conduit de ventilation;
- multizone - modèles conçus pour se connecter à plusieurs canaux d'air.
Les moteurs électriques sont utilisés comme entraînement pour l'unité de ventilation.
Il existe plusieurs façons de coupler le moteur avec la roue:
- connexion directe;
- Entraînement par courroie trapézoïdale
- couplage continu.
Après avoir déterminé le type de ventilateur approprié, un modèle aux caractéristiques techniques optimales est sélectionné.
La zone de service, l'emplacement d'installation, le niveau de bruit admissible, l'humidité de la pièce, la nécessité de protéger l'appareil contre les corps étrangers sont pris en compte
Le principe de fonctionnement de différents types d'appareils
Le critère principal pour choisir un ventilateur est son appareil et son principe de fonctionnement. Les caractéristiques de conception et les nuances techniques déterminent l'efficacité de l'appareil, le niveau de bruit, l'efficacité du travail et la possibilité de son utilisation dans certaines conditions.
Galerie d'images
Photo de
Ventilateur axial domestique
Dispositif axial pour installation dans le conduit
Modèle de ventilateur centrifuge
Ventilateur sans lame innovant
Assemblage axial - Ventilateur classique
Le ventilateur axial (axial) est largement utilisé dans les systèmes de ventilation des maisons privées, dans les hottes d'évacuation de salle de bain, dans les variantes d'échappement complexes, comme élément de refroidissement pour divers équipements et appareils électroniques, ainsi que dans les souffleries et les moteurs à double flux dans l'industrie aéronautique.
La conception des modèles se caractérise par une simplicité d'exécution et de petites dimensions. Les principaux éléments: un corps cylindrique, une roue à pales et un entraînement. Le diamètre intérieur du cylindre doit assurer une rotation sans obstacle de la roue. L'intervalle entre les lames et le corps est limité à 1,5% de la longueur de la lame rotative.
Afin de réduire les pertes hydrauliques et d'améliorer les caractéristiques aérodynamiques, la conception est complétée par un collecteur, un diffuseur et un carénage des deux côtés de la roue
Principe d'action: les pales rotatives captent l'air et le poussent le long de l'axe de la roue. Le mouvement des flux d'air dans le sens radial est presque absent. La performance de l'équipement est régulée par la rotation des pales.
Caractéristiques distinctives des modèles axiaux:
- ne nécessitent pas une grande surface pour l'installation;
- consommation d'énergie économique;
- faible niveau de bruit;
- simplicité de fonctionnement et de réparation;
- à bas prix.
Les avantages de travailler et d'utiliser des ventilateurs axiaux les ont rendus très populaires dans la vie quotidienne. Les modèles de boîtier pour le refroidissement des appareils électriques et des unités axiales portables avec gril sont largement utilisés.
Pour améliorer l'échange d'air, des ventilateurs axiaux avec un panneau mural sont installés dans les ouvertures murales et autres structures de support. Les appareils peuvent fonctionner selon deux modes: aspiration et injection d'air
Modèle centrifuge - Force et puissance élevée
Les ventilateurs centrifuges (radiaux) sont très efficaces - les unités sont capables de générer des pressions élevées et de fonctionner dans des conditions difficiles. La conception de l'équipement comprend les éléments suivants.
Corps. Le boîtier du diffuseur est en tôle rivetée ou soudée. Le corps creux a une forme en spirale de cochlée, la conception prévoit des tuyaux d'aspiration et de refoulement. Pour donner de la rigidité, l'enveloppe est renforcée de nervures ou de rayures transversales.
D'en haut, l'escargot est fermé par un coffret supplémentaire ou gainé de panneaux insonorisants. Ceci est nécessaire pour réduire le bruit pendant le fonctionnement de l'unité de ventilation.
Roue de travail. La pale de rotor se compose de deux disques, de pales et d'un moyeu.
La conception de la roue détermine les conditions d'utilisation du ventilateur:
- sans disque - transport de flux avec des composants solides;
- disque unique - le mouvement de l'air avec une faible teneur en fractions solides;
- double disque - circulation de masses d'air pur dans une plage de pression différente;
- trois disques - fournissant une aspiration bidirectionnelle.
La roue est fixée à l'arbre au moyen de moyeux. Les lames sont fixées aux disques et aux moyeux.
Omoplates. Les performances et l'efficacité de l'unité dans son ensemble dépendent largement de la forme des pales:
- aile aérodynamique - fournit le silence, un bon indicateur de performance, la résistance de l'instrument aux températures élevées;
- dos incurvé - empêche l'accumulation de poussière à l'intérieur du ventilateur, adapté pour un fonctionnement dans un environnement à forte dépression;
- courbé vers l'avant - les ventilateurs à ailettes «avant» sont conçus pour fonctionner avec un grand volume d'air et une pression élevée, sont résistants à l'érosion;
- radial - installations de dimensions compactes à efficacité moyenne, les guides de rotor sont traités avec une composition protectrice contre l'érosion.
Dans les roues avec des pales "arrière", la différence entre les indicateurs de pression statique et totale n'est pas grande, donc leur niveau d'efficacité est élevé. L'efficacité atteint 80%.
Vers l'avant, les lames pliées créent un débit d'air élevé à la sortie. L'unité conserve une efficacité de 60%. Plus les pales «avant» - obtenir les bons paramètres avec des dimensions de ventilateur plus petites
Dans les installations centrifuges, l'air entre dans la direction axiale, est expulsé dans la direction radiale. Les masses d'air sous l'action des forces centrifuges se déplacent dans un corps cylindrique.
L'ensemble du processus peut être divisé en plusieurs étapes:
- Lorsque la roue tourne, l'air entre l'espace des pales se précipite vers le bord du rotor.
- En conséquence, une zone de basse pression se forme au centre de la roue. Cela conduit à l'absorption des masses d'air de l'extérieur.
- Au centre de la chambre, les flux d'air changent de direction de axial à radial, pénétrant dans les compartiments entre les pales.
- En raison de la rotation rapide, les masses d'air se précipitent vers la paroi intérieure du boîtier.
- L'énergie cinétique est partiellement convertie en énergie de compression et la vitesse de l'air diminue - un débit d'air volumique est collecté à l'intérieur de la «cochlée» et une surpression est générée.
- La masse gazeuse se précipite vers le tuyau de sortie, entre dans la canalisation, puis dans la zone de travail.
Les unités centrifuges sont utilisées dans les systèmes d'alimentation et d'évacuation des grands locaux, garages, centres commerciaux et bâtiments, où une ventilation puissante continue est requise.
Les plantes radiales sont utilisées dans les industries dangereuses pour éliminer rapidement l'air contaminé. Par exemple, dans les ateliers de travail du bois ou des métaux, dans les ateliers d'évacuation des fumées et des fumées nocives
Diagonal - combinaison de ventilateur axial et radial
Le modèle diagonal est une synthèse de deux types de ventilateurs: axial et centrifuge. La roue de l'appareil a une forme spéciale - la structure de la roue ressemble à un appareil à tambour dans un ventilateur radial. Les pales de la roue sont parallèles à l'axe de rotation.
Les ventilateurs combinés ont un corps cylindrique et ressemblent plus à des modèles axiaux. Cependant, le principe de fonctionnement est différent en raison des caractéristiques de conception de la roue. L'air se déplace d'abord le long de l'axe, puis change de direction de 45 °.
En raison de l'injection centrifuge, le débit d'air augmente, ce qui signifie que l'efficacité de l'unité de ventilation augmente également. Le niveau d'efficacité des modèles diagonaux atteint 80%
Le principal avantage d'un ventilateur de type mixte est d'obtenir un compromis entre les caractéristiques de bruit, les performances et les dimensions de l'appareil.
Le plus souvent, les unités centrifuges-axiales sont utilisées comme ventilateurs de conduit dans les petits et moyens systèmes de ventilation avec de longs conduits d'air. Ils sont utilisés comme installations d'échappement et entrées d'air dans les systèmes de pression du type à alimentation.
Installation tangentielle - flux d'air uniforme
Le ventilateur tangentiel (diamétralement) se compose d'un boîtier allongé équipé d'un diffuseur et d'une buse, et d'une roue à tambour avec des pales inclinées. Deux fois le mouvement de l'air perpendiculaire à l'axe de rotation du cylindre.
Le boîtier du modèle diamétral ressemble au cas d'un ventilateur radial. La différence est que dans l'unité tangentielle, le conduit est situé le long du panneau latéral
Caractéristiques distinctives des appareils diamétraux:
- hautes performances aérodynamiques;
- pouvoir fournir un débit uniforme;
- la possibilité de déployer le ventilateur, en choisissant la direction du flux d'air;
- fonctionnement silencieux;
- taux d'efficacité élevé - jusqu'à 60-70%.
Champ d'application: création de rideaux d'air, ventilo-convecteurs et utilisation dans les systèmes split.
Ventilateur sans ventilateur - technologie innovante
Il n'y a pas si longtemps, les ventilateurs domestiques sans ventilateur sont apparus sur le marché intérieur des systèmes de ventilation. Leur principe de fonctionnement est fondamentalement différent des modifications ci-dessus.
L'action du dispositif innovant est basée sur la volonté du milieu d'égaliser l'équilibre entre les pressions extérieures et intérieures du dispositif, ainsi que sur la technologie du "multiplicateur d'air"
Composants de l'appareil:
- un cadre rond ou ovale conçu pour aspirer et libérer les masses d'air;
- base pour fixer le cadre;
- mini-turbine montée dans la base du ventilateur;
- moteur.
Un ventilateur innovant fonctionne selon ce principe:
- Après avoir mis le moteur en marche, la turbine est entraînée.
- En rotation, la turbine aspire de l'air à travers des perforations dans le corps de base.
- Sous l'influence de la turbulence, l'air accélère 15 fois et sort par des fentes de sortie situées autour du périmètre du cadre.
L'air circule autour de la surface de l'anneau et se précipite dans la bonne direction.
En raison des propriétés aérodynamiques du dispositif de ventilation, l'air est aspiré dans le flux d'air par le côté et derrière le cadre annulaire
Par rapport aux modèles traditionnels, les ventilateurs sans ventilateur présentent un certain nombre d'avantages:
- ajustement en douceur de l'intensité du flux d'air;
- commodité et sécurité d'utilisation absolue;
- changement de direction de l'air en ajustant la position de l'anneau;
- efficacité au travail - la consommation électrique est 20% inférieure par rapport aux modèles axiaux.
Les principaux inconvénients de l'appareil: coût élevé et niveau de bruit élevé.
Selon les conditions de fonctionnement
Lors du choix d'un ventilateur, il est important de considérer les conditions de son utilisation. Pour une utilisation dans un environnement agressif, des installations hautement spécialisées ont été développées.
Unités pour une utilisation dans des conditions normales
Les ventilateurs à usage général sont en acier au carbone.
Les appareils sont autorisés pour l'installation sous réserve des conditions de fonctionnement obligatoires:
- teneur en poussières dans l'air pour les unités radiales - pas plus de 0,01 g / m3, pour les appareils axiaux - jusqu'à 0,01 g / m3;
- température moyenne - jusqu'à + 50 ° С;
- absence de composants chimiquement agressifs et explosifs, de fibres et de particules collantes dans l'air.
Le milieu gaz-vapeur ne doit pas provoquer de processus de corrosion accélérés; le taux de destruction des métaux autorisé est de 0,1 mm par an. Si la température de fonctionnement dépasse la valeur limite, le moteur, qui est généralement situé dans le flux de masses d'air transportées, se détériore.
Il existe des ventilateurs à usage général en acier résistant à la chaleur. La température maximale de la composition transportée peut atteindre + 200 ° C. Les produits nationaux sont marqués des lettres "Zh" et "Zh2"
Les modèles à usage général sont utilisés dans les systèmes de chauffage et de ventilation de l'air des bâtiments publics, résidentiels et industriels, ainsi qu'à d'autres fins sanitaires.
Unités de ventilation à usage spécial
Les ventilateurs à usage spécial sont généralement divisés en cinq groupes:
- poussière;
- résistant à la chaleur;
- antidéflagrant;
- résistant à la corrosion;
- désenfumage.
Les agrégats de poussière sont utilisés pour nettoyer les masses d'air de la poussière et des particules de saleté: sciure de bois et métal, scories de soudage, déchets de grains. Le flux d'air passant par les buses change sa direction de axiale à radiale. En raison de la force centrifuge, le débit d'air change également.
Les poussières sont en laiton, en carbone ou en acier inoxydable. La température maximale du milieu de travail est de + 80 ° C. Il existe différents types de modèles: anti-poussière, anti-déflagrant et résistant à la chaleur
Des ventilateurs de poussière radiaux de faible puissance sont installés sur les véhicules transportant des trains de céréales. Les appareils à haute pression sont utilisés dans les grands halls de production.
Les unités résistantes à la chaleur sont conçues pour déplacer l'air dont la température dépasse + 80 ° C.
En raison des conditions de fonctionnement difficiles, les ventilateurs doivent avoir des caractéristiques spéciales:
- isolation thermique du moteur électrique et son retrait au-delà du flux d'air;
- haut niveau de protection du moteur - IP44 et supérieur;
- fabrication d'éléments de structure à partir de matériaux résistants à la chaleur (polyamide résistant à la chaleur, alliage d'aluminium, acier inoxydable ou acier au carbone);
- large gamme de températures de fonctionnement.
Les ventilateurs résistants à la chaleur sont utilisés dans l'agencement du système de ventilation des bains et des saunas, l'élimination de l'air d'échappement à haute température d'un foyer ou d'un poêle, l'élimination des produits de combustion des sites de production.
Les unités résistantes à la chaleur peuvent avoir une exécution axiale ou radiale. Le plus souvent, des ventilateurs à haute température sont utilisés dans les conduits de ventilation, mais il existe des modifications qui sont montées sans conduits
L'équipement de ventilation antidéflagrant est conçu pour éliminer les mélanges de gaz explosifs. Cette catégorie comprend les compositions dans lesquelles, lors de l'inflammation de la plus petite particule, tout le volume de gaz restant est enflammé.
Les exigences de protection contre les explosions pour les équipements électriques sont réglementées par les directives CE ATEX. Selon le degré de risque d'explosion, les unités de ventilation peuvent être protégées:
- remplissage en quartz ou en huile des coques des parties conductrices;
- étanchéité composée - matériau polymère;
- revêtements ignifuges.
L'acier inoxydable, les alliages d'aluminium et les groupes de matériaux différents sont l'acier inoxydable, le laiton, le bronze et le plastique électriquement conducteur.
Des matériaux différents sont combinés de manière à ce qu'une étincelle ne puisse pas se produire lors d'un impact ou d'un frottement
Les ventilateurs résistants à la corrosion sont conçus pour transporter des mélanges air-gaz non explosifs agressifs avec une faible teneur en poussière, ainsi que l'absence de composants fibreux et collants.
Matériaux pour la fabrication de pièces de l'appareil: alliages de titane, polypropylène, plastique vinylique. En option, les éléments de travail sont pulvérisés avec un revêtement anti-corrosion - acier résistant à la corrosion 08X13 ou alliage de titane.
Portée des ventilateurs "anti-rouille":
- métallurgie ferreuse;
- lignes de production d'engrais minéraux;
- production de carbone;
- alimentation en air des chaudières à composition bouillante;
- organisation de la circulation de la vapeur d'eau avec des impuretés de phénol, alcalin et sulfure d'hydrogène;
- lignes de cokeries.
Ventilateurs d'extraction de fumée - puissantes installations réfractaires intégrées au système de ventilation du bâtiment et fonctionnant en soufflant de la fumée dans la pièce. Les unités sont soumises à des exigences techniques élevées.
En cas d'incendie, le ventilateur doit fonctionner sans arrêt pendant 2 heures à une température de l'air soufflé jusqu'à + 400 ° C. Lorsque la température monte à + 600 ° C - jusqu'à 1 heure
Champ d'application - systèmes de ventilation de fumée pour les bâtiments à des fins diverses. Des «évacuateurs de fumée» sont installés sur le toit de la pièce à l'aide d'une bride de montage et sont connectés à des conduits d'évacuation des fumées.
Selon la conception du ventilateur, de la fumée à deux ou quatre côtés peut être émise dans le sens horizontal ou vertical. La possibilité de fonctionnement des unités en mode de ventilation générale à domicile est prévue.
Types de ventilateurs par méthode d'installation
Comme indiqué ci-dessus, selon la méthode d'installation, les appareils de ventilation sont divisés en 4 groupes: standard, toit, conduit et multi-zone.
Les ventilateurs conventionnels sont généralement livrés avec un cadre ou un support. Leur installation ne pose aucune difficulté.
Les unités de toit sont installées sur le toit du bâtiment et servent de lien final dans le système de ventilation du bâtiment. Ces ventilateurs sont exposés à des facteurs externes négatifs (pluie, neige, rafales de vent), ils sont donc fabriqués dans des matériaux particulièrement durables. Presque tous les modèles sont équipés d'un cône de protection pour éviter le colmatage du boîtier.
Les dispositifs de ventilation de toiture fonctionnent selon un principe axial ou centrifuge. La première option est souvent utilisée pour un environnement normal, et la seconde pour un environnement poussiéreux et agressif
Lors du choix d'un ventilateur de toit, tenez compte des spécificités des locaux à équiper. Par exemple, un modèle à faible niveau de bruit est sélectionné pour un jardin d'enfants, un hôpital ou une école. Pour le hall de production, la puissance des équipements est une priorité.
Les unités de ventilation canalisées sont situées dans les conduits de ventilation et extraient et fournissent de l'air à travers le système de conduits. La conception des ventilateurs de gaine est généralement de type diagonal ou radial, moins souvent axiale.
Le choix du dispositif s'effectue en fonction de la forme du conduit. Des unités pour arbres ronds, carrés et rectangulaires sont produites.
Les ventilateurs de conduit rectangulaires ou carrés sont en métal, rond - en plastique. Le boîtier en métal est durable et durable, tandis que le boîtier en plastique est moins bruyant
Les unités de ventilation multizone sont équipées d'un boîtier qui vous permet de connecter plusieurs conduits d'aspiration provenant de différentes zones. De tels ventilateurs sont indispensables dans les pièces où il est nécessaire d'équiper la hotte dans différentes pièces, et il n'y a qu'un seul conduit d'évacuation.
Les unités multicanaux vous permettent d'optimiser le complexe des conduits d'air, de réduire les coûts d'investissement et la complexité des travaux d'aménagement du système de ventilation à domicile
Un avantage supplémentaire est une opération simplifiée. Il est nécessaire de desservir un, mais pas plusieurs fans.
Variétés de modèles de ventilation domestique
Les fans nationaux sont en outre classés par emplacement.
La fenêtre. L'appareil est monté dans une fenêtre ou un mur près de la fenêtre, il n'y a pas de conduit d'air. Ces équipements sont principalement utilisés dans les institutions publiques: cafés, coiffeurs, etc. L'auto-taraudage dans les fenêtres en PVC installées est problématique.
Les ventilateurs de fenêtre sont fabriqués avec un profil rond et carré. Certains modèles sont équipés d'un clapet anti-retour pour empêcher la poussière de pénétrer dans le boîtier.
Cuisine Éliminez les fumées et les diverses odeurs qui se produisent pendant la cuisson. Le ventilateur est monté directement dans la hotte aspirante. Basé sur la conception, il existe des hottes plates, bombées et intégrées. Les ventilateurs de cuisine doivent être résistants à la chaleur et avoir une maille de protection externe.
Equipement pour la salle de bain. Pour augmenter l'efficacité de la ventilation par aspiration des toilettes et de la salle de bain, des ventilateurs muraux et de plafond sont utilisés. Les unités compactes sont économiques et faciles à installer.
La partie intérieure du boîtier est placée dans le conduit de ventilation, et l'extérieur dépasse et se ferme avec une grille de ventilation. Dans la salle de bain, il est conseillé d'utiliser un ventilateur avec un capteur d'eau
Quel que soit le type de ventilateur sélectionné, une attention particulière doit être portée à l'étiquetage de l'appareil, à savoir le degré de protection IP. La norme IP caractérise la sécurité des équipements dans un environnement non agressif.
Le premier chiffre a une valeur comprise entre 0 et 6 et indique le niveau de protection contre la pénétration de corps étrangers, la poussière et le contact avec les mains
Le niveau de protection contre l'humidité pénétrant dans l'enceinte est indiqué par le deuxième chiffre du marquage.
Forte probabilité de pénétration de l'eau dans les appareils avec une valeur de "0". Ils sont autorisés pour une installation uniquement dans des pièces "sèches". Le plus haut degré de protection "8" garantit la sécurité du ventilateur lorsqu'il est complètement immergé dans l'eau
Vidéo n ° 1. Le principe de fonctionnement et les avantages compétitifs d'un ventilateur sans pales:
Vidéo n ° 2. Le dispositif du ventilateur centrifuge VTsUN:
Vidéo n ° 3. Conception de ventilateur de conduit circulaire:
La conception du modèle et les caractéristiques techniques et opérationnelles des ventilateurs vous permettent de choisir le meilleur équipement pour une utilisation domestique et industrielle. La conception des unités de ventilation est constamment améliorée, en s'adaptant aux besoins des clients.
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