Celem artykułu jest przedstawienie nowo opracowanego urządzenia pod nazwą SYSTEM FEN. Powodem podjęcia pracnad nowym urządzeniem była zaobserwowana potrzeba stworzenia mechanicznej jednostki wyciągowej której cechy eksploatacyjne pozwalałyby projektantom na zastosowanie we wszystkich tych przypadkach, gdzie występuje niesprawność wentylacji grawitacyjnej lub przy indywidualnym zastosowaniu wentylatora FEN, prowadzić wentylację obiektów gdzie wymagane są niskie lub średnie krotności wymian powietrza przy niskim poziomie hałasu i niskim zużyciu energii np. domy jednorodzinne, sklepy, salony, sale konferencyjne itp.


Z tego punktu widzenia wentylatory FEN nie zastępują lub są jeszcze jedną odmianą klasycznych wentylatorów dachowych.
Cechy konstrukcyjne oraz eksploatacyjne lokują wentylatory FEN w grupie wentylatorów specjalnego przeznaczenia.
Głównym obszarem zastosowania SYSTEMU FEN są obiekty gdzie wentylacja grawitacyjna na skutek różnych przyczyn nie działa zadowalająco lub chcemy mieć zawsze zapewnioną wentylację przy założeniu, że będziemy korzystać z wentylacji grawitacyjnej o ile będą do tego odpowiednie warunki (korzystna lokalizacja otworów wywiewnych, korzystna różnica temperatur, zorganizowany nawiew powietrza wentylacyjnego do pomieszczeń, właściwa konstrukcja nasad wentylacyjnych o niskim współczynniku oporu własnego.
W SYSTEMIE FEN wentylator współpracuje z tzw. układem śledzącym w postaci zestawu sterująco–pomiarowego z sondą przepływu. Zadaniem zestawu jest uruchomienie wentylatora w przypadku, gdy pomiar na sondzie wskazuje na zanik przepływu w kanale wentylacyjnym lub przy odwróceniu kierunku przepływu powietrza.
W działaniu SYSTEMU FEN rozróżniamy dwa stany:
WZ – wentylator zatrzymany - w tym stanie wentylator FEN stanowi rodzaj nasady wentylacyjnej o niskim współczynniku oporu własnego.
Wyprofilowane elementy obudowy omywane strugami powietrza
zewnętrznego (wiatr) na części swego obwodu wywołują efekt
aerodynamiczny wspomagający transport powietrza z przestrzeni
wentylowanych do otoczenia.
Dodatkowo urządzenie stanowi osłonę otworu wentylacyjnego przed
bezpośrednimi opadami atmosferycznymi.
WP - wentylator pracuje - w tym stanie urządzenie spełnia rolę stabilizatora ciągu w kanale
wentylacyjnym, zapewniając poprzez dobór nastaw wymaganą
wydajność wentylacji.
Przy znanych przekrojach kanałów wentylacyjnych można ustalić
wartość zadaną ilości powietrza wentylacyjnego na poziomie
wynikającym np. z norm higienicznych lub doświadczenia.
Czas ruchu wentylatora jest wielkością nastawialną.
Po tym czasie możliwe są dwa przypadki:
WZP – wentylator zatrzyma się i uruchomi ponownie na sygnał
z zestawu sterująco – pomiarowego ponieważ nadal nie
występują warunki do działania wentylacji grawitacyjnej.
WZ - wentylator zatrzymany.
,br>
W skrajnym przypadku możemy mieć do czynienia z pracą ciągłą urządzenia (okresowe starty) , do której
jest ono przystosowane.
Zasady zabudowy i eksploatacji
Z punktu widzenia skuteczności działania wentylacji najlepszym rozwiązaniem jest odpowiedni dobór wielkości
na podstawie wymaganych wartości projektowanych i charakterystyki przepływowej urządzenia, indywidualnie
na jeden kanał wentylacyjny.
Tak więc jeden kanał wentylacyjny obsługiwany jest przez jeden wentylator FEN , zestaw sterująco-pomiarowy
i sondę przepływu.
Z punktu widzenia kosztów inwestycyjnych jest to rozwiązanie droższe, gdzie największy udział ma koszt zestawu sterująco–pomiarowego.
Rozwiązaniem jest kompromis polegający na zastosowaniu jednej sondy przepływu umieszczonej w tzw., kanale
reprezentatywnym i jednego zestawu sterując–pomiarowego uruchamiającego grupę wentylatorów FEN zamontowanych na grupie kanałów wentylacyjnych.
Poprzez grupę kanałów rozumiemy takie kanały które ze względu na lokalizację, przekroje, odgałęzienia,
warunki napływu powietrza wentylacyjnego do pomieszczeń wentylowanych posiadają zbliżoną do siebie charakterystykę hydrauliczną. Przy takim założeniu jednoczesna praca grupy wentylatorów FEN w zdecydowanej większości przypadków będzie uzasadniona mając na uwadze skuteczność działania wentylacji oraz zużycie energii do napędu wentylatorów.
Opracowano nowy model sterownika z tzw. niskotemperaturową sondą przepływu. Z prowadzonych testów wynika, że przy zachowaniu wymaganej dokładności pomiarów będzie możliwe wprowadzenie do sprzedaży
tańszej wersji ( II kw. 2002 r.).
Przy doborze wentylatorów FEN w celu obniżenia kosztów inwestycyjnych do rozważenia jest czasami
występujący przypadek, że bezpośrednio sąsiadujące kanały wentylacyjne posiadają to samo przeznaczenie i zachowując zasadę stałego wzdłuż przepływu otworu równoważnego, można zabudować wentylator FEN na konfuzorze zbiorczym , dokonując tym samym spięcia kanałów wentylacyjnych dla potrzeb prowadzenia wentylacji mechanicznej jak i grawitacyjnej.
Taki zabieg posiada ograniczenia . Dla wentylatorów FEN 250 – można spiąć 2 kanały, dla wentylatorów FEN 315 – 4 kanały (w czworoboku).
Najważniejszym parametrem wg którego możemy dokonać oceny nasad wentylacyjnych, do stosowania w wentylacji grawitacyjnej, jest współczynnik oporu własnego. Cechy geometryczne wentylatora FEN (stan WZ ) jako nasady wentylacyjnej, lokują go w grupie nasad o małym współczynniku oporu własnego, przez
co zabieg spinania otworów wentylacyjnych nie wpływa w sposób istotny na zaburzenie ciągu naturalnego jaki
byłby do dyspozycji przy indywidualnej pracy każdego z kanałów.
Niekorzystną konsekwencją minimalizowania strat przepływu przez nasadę wentylacyjną byłby w przypadku
wentylatora FEN, przy jego cechach konstrukcyjnych, brak odporności na zawiewanie i dławienie wypływu
powietrza przy często niekorzystnym kierunku wiatru.
W SYSTEMIE FEN ten efekt jest redukowany przez stabilizującą przepływ w kanale pracę układu wirującego wentylatora.
W efekcie całość cechuje się prostą i lekką konstrukcją.
Stosowanie SYSTEMU FEN jako urządzenia wykonawczego mechanicznej wentylacji wywiewnej nie musi wiązać się z obawami o nieracjonalną gospodarkę ciepłem w budynku czy pomieszczeniu wentylowanym ponieważ:
• możemy ustalić i utrzymać wymaganą prędkość powietrza w kanale wentylacyjnym,
• zakładamy, że projekt wentylacji uwzględnia i w efekcie wyegzekwuje zastosowanie urządzeń dających
możliwość regulacji ręcznej lub automatycznej przepływu powietrza po stronie nawiewu do instalacji
wyciągowej oraz nawiewu do przestrzeni wentylowanych.
Charakterystyczną cechą wentylatora w SYSTEMIE FEN jest niska moc zainstalowana, odpowiednio: FEN 160 – 130 [W]; FEN 250/315 - 220 [W] oraz niski poziom hałasu.
Najbliższy okres będzie okresem obserwacji urządzeń w eksploatacji. Liczymy na wnioski i uwagi Biur Projektów oraz Użytkowników.
Andrzej Mider , Andrzej Wajsprych
Uniwersal – Katowice

Więcej o FEN: Wentylatory FEN
Materiał z IV Konferencji Technicznej "Wentylacja i Klimatyzacja XXI wieku"