Как выбрать вентилятор для системы центрального кондиционирования?

Как выбрать вентилятор для системы центрального кондиционирования?Вентилятор является неотъемлемым элементом системы центрального кондиционирования. С работой вентилятора и ассоциируется в первую очередь ее работа. Именно за счет него обеспечивается циркуляция воздуха и в самой системе и, соответственно, в обслуживаемых помещениях.

Виды вентиляторов по конструктивному исполнению

Несмотря на то, что все вентиляторы предназначены для перемещения воздуха, существует большое количество видов вентиляторов по конструктивному, геометрическому и функциональному исполнению.

По направлению потока воздуха внутри вентиляторы бывают:
1. Радиальные – поток воздуха в рабочей зоне перпендикулярен оси вращения колеса, а повышенное давление создается за счет движения воздуха из центра рабочего колеса к его периферии. Лопатки колеса как бы разбрасывают воздух в разные стороны, увеличивая его скорость, а после этого поток направляется в нужную сторону за счет формы коллектора.
2. Осевые – поток воздуха в них сонаправлен оси вращения, а перепад давления создается за счет формы лопаток. Данный тип вентиляторов чаще всего применяется в системах с низким гидравлическим сопротивлением сети, в основном в установках с отсутствием фильтров, теплообменников и короткой сетью воздуховодов.
3. Тангенсальные – в данных устройствах поток воздуха проходит насквозь через колесо, а направление потока создается только за счет формы подводящего и отводящего коллекторов. Для них характерен крайне низкий уровень перепада давления при относительно высоком расходе. К их достоинствам можно отнести низкий уровень шума.

По технологическим особенностям:
1. Взрывозащищенные – сконструированы таким образом, чтобы гарантировать отсутствие возникновения искр на обмотках двигателя, и применяются для работы в условиях с возможным появлением в воздухе горючих примесей.
2. Коррозионностойкие – рабочее колесо, проточная часть и главное обмотки двигателя защищены от химического воздействия агрессивных газов.
3. Термостойкие – предназначены для работы в зоне повышенных температур и часто использутся в комбинации с люками дымоудаления .

По типу электродвигателя:
1. Асинхронные – на сегодняшний день являются наиболее распространенными в области бытовых систем вентиляции и кондиционирования.
2. Двигатель постоянного тока.
3. EC-мотор – наиболее прогрессивный тип электродвигателей, с точки зрения управления частотой оборотов. Применяется в основном в системах, где требуется непрерывно менять рабочую частоту вращения в зависимости от внешних параметров.

По типу привода:
1. Ременная передача – рабочее колесо устанавливается на отдельном валу, а крутящий момент на него передается от двигателя через ремень.
2. Непосредственная установка колеса на валу — колесо устанавливается непосредственно на вал и балансируется вместе с ним.

Методика подбора

Основной задачей вентилятора является обеспечение циркуляции воздуха в необходимом количестве. Для того чтобы она происходила, в системе воздуховодов должен быть создан перепад давления, который и появляется в результате работы вентилятора.
Ключевыми параметрами при выборе типоразмера вентилятора является его рабочий расход (м3/час) и напор (Па) – перепад давления, создаваемый вентилятором при данном расходе.
Один и тот же вентилятор может обладать различными характеристиками (такими как расход, напор, потребляемая мощность и т.п.) в зависимости от того к какой системе воздуховодов он подключен. В таблицах и каталогах чаще указывают либо одну рабочую точку, либо крайние параметры расходно-напорной характеристики (РНХ), поэтому при подборе модели, предпочтительно опираться на сводные диаграммы, а не на обобщенную таблицу характеристик.

Изменение частоты

Для регулирования производительности вентиляторов применяются устройства, позволяющие менять частоту вращения рабочего колеса. Принципы их действия могут быть различными. В большинстве случаев используются те или иные способы изменения параметров питающей электрической сети (напряжения, частоты, «профиля» синусоиды напряжения). Наиболее предпочтительным вариантом является применение преобразователей частоты питающего напряжения. Такие устройства позволяют с высокой эффективностью и в широком диапазоне менять обороты рабочего колеса, а, соответственно, и производительность вентилятора.
Следует отметить, что РНХ, представленные в технической документации, чаще всего составлены при подключении двигателя к стандартной промышленной сети 3/380В/50Гц. При использовании иных параметров, например при увеличении частоты до 75Гц, частота вращения двигателя, а соответственно и крыльчатки также пропорционально увеличится, а следовательно, изменится и РНХ. При этом увеличение оборотов в 1,5 полтора раза не обязательно приведет к увеличению расхода в 1,5 раза, т.к. зависимость между скоростью вращения и расходом далеко не линейная.
Из всего вышесказанного следует, что для каждого вентилятора существует целое поле рабочих характеристик, ограниченное допустимым диапазоном применения. Для каждой частоты вращения будет своя РНХ.
В идеале расчетная рабочая точка должна попадать примерно в середину поля рабочих характеристик. Режимы работы в области высоких давлений и низких расходов, как правило, характеризуются низкой эффективностью. Использование повышенной частоты позволяет заложить меньший типоразмер вентилятора и сэкономить на начальных затратах, однако приводит к значительному повышению шумов и снижению ресурса.

Размещение в пространстве здания

Чаще всего для установки вентиляционного агрегата выбирают удаленное техническое помещение в подвалах, на чердаках или балконах. Это связано с тем, что вент установка, как и любая машина, является источником возникновения шумов и вибраций. Кроме того, как и любая машина, она требует регулярного обслуживания, для проведения которого может потребоваться слив воды, прочистка фильтров, и которое может быть связано с появлением значительного количества грязи и пыли.
Оптимальным является помещение, максимально удаленное от зон отдыха, с легким доступом к системам коммуникаций, а также возможностью обеспечения легкого водоотведения (желательно с наличием дренажного приямка или трапа).
При этом приточные установки (а соответственно и узлы воздухозабора) стараются располагать преимущественно в нижней части здания, в подвалах и цоколях. Вытяжные установки (а соответственно точки выброса воздуха) – преимущественно на верхних этажах и чердаках. В таком случае рабочий поток воздуха будет сонаправлен естественной тяге, что позволит несколько экономить электроэнергию, потребляемую двигателем.

Размещение относительно других элементов

Порядок установки агрегатов внутри системы центрального кондиционирования может влиять на их работу и эффективность всей системы.
Очевидно, что первым элементом по направлению потока воздуха должен стоять фильтр грубой очистки, для предотвращения попадания в вентилятор пыли, мусора, мелких насекомых.
Чаще всего вентилятор устанавливается после теплообменников. Это позволяет ему работать в сравнительно постоянных условиях окружающей среды, что приводит к повышению его ресурса.
Не рекомендована установка вентилятора сразу после увлажнителей, а также охладителей, в которых может образовываться конденсат. В случае необходимости подобной компоновки крайне желательно установить между ними секцию каплеуловителя, для снижения вероятности попадания капельной влаги на лопатки колеса и в двигатель.

Компоненты системы управления

К системе управления секцией вентилятора чаще всего относят 2 элемента:
• система регулирования оборотов двигателя;
• индикатор работы.

В качестве индикатора работы чаще всего используется простейший дифф-манометр, один из патрубков которого установлен до вентилятора, а второй после. Его настраивают таким образом, чтобы порог срабатывания был на 20-25% ниже, чем давление, которое создает вентилятор в самом низком рабочем режиме. В случае если с контроллера уходит сигнал на запуск двигателя, а в течение контрольного времени не приходит сигнал подтверждения (появление перепада давления), то контроллером принимается решение о возникновении аварийной ситуации. После этого производится отключение двигателя от питания и формирование тревожного сигнала.
Данное решение, не смотря на свою простоту, позволяет выявлять любую неисправность, будь то обрыв питающего кабеля, заклинивание колеса посторонними предметами или даже обрыв ременного привода, при котором двигатель продолжает вращение, а колесо стоит на месте.