Ciche wentylatory promieniowe

Nowe, ciche wentylatory promieniowetypu RH...F ...

Cisza dzięki aerodynamicznym łopatkom
Wentylatory powinny dawać dużo powietrza i cicho pracować. Wentylatory promieniowe z łopatkami wygiętymi do tyłu pomimo wyższej sprawności nie miały prawie możliwości zastosowań w instalacjach wymagających niskiego poziomu hałasu. Przyczyną tego był emitowany nieprzyjemny dźwięk.


Dzisiejsze wymagania wysokiego współczynnika sprawności od konstrukcji wentylatora nie mają tak dużego znaczenia. Znacznie bardziej ważna jest optymalna akustyka. To znaczy nie tylko niski poziom mocy dźwięku, a więc, siła hałasu, ale także emitowany dźwięk nie może być dokuczliwy dla naszych uszu. Dokuczliwy hałas nie musi zaraz oznaczać wysokiego poziomu dźwięku. Przykładem może być porównanie dźwięku wodospadu z dźwiękiem syreny. Przy tym samym poziomie hałasu oba przykłady są odbierane inaczej. Różnica leży w spektrum częstotliwościowym opisującym cały skład dźwięku. Dla wodospadu emitowany hałas rozkłada się równomiernie we wszystkich słyszalnych częstotliwościach. Dźwięk ze znaczącym pikiem w swoim widmie częstotliwości charakteryzuje wyraźnie słyszalny pojedynczy ton. W niekorzystnym położeniu na paśmie częstotliwości jest on odbierany jako wycie lub dudnienie.
Każdy wentylator ma inne swoje odgłosy
Również wentylatory wytwarzają podobne piki w określonych częstotliwościach. Położenie dominującego tonu zależy od ilości obrotów pomnożonych przez ilość łopatek wentylatora. Ponieważ wyższe częstotliwości są z zasady łatwiejsze do tłumienia, wentylatory z małą ilością wygiętych do tyłu łopatek i niższą dominującą częstotliwością są trudniejsze do wytłumienia w porównaniu do wentylatorów z 40 łopatkami wygiętymi do przodu, których wysokie częstotliwości giną już w hałasie wytworzonym przez turbulencje i zawirowania powietrza.


Było to w przeszłości przyczyną do ograniczonego stosowania wirników z łopatkami wygiętymi do tyłu bez obudowy spiralnej, mimo ich wyższej sprawności wynikającej z mniejszego udziału ciśnienia dynamicznego w ciśnieniu całkowitym wentylatora.
Na pierwszym planie optymalna akustyka
W ostatnich latach temat akustyki w technice klimatyzacyjnej zyskiwał ciągle na znaczeniu. Ochrona przed hałasem ma wysoki priorytet dla wielu planistów. W zakresie takim jak technika pomieszczeń czystych, gdzie wentylatory muszą znajdować się w bezpośrednim otoczeniu miejsc pracy, powinna jednocześnie panować optymalna akustyka. Również od strony ustawodawców żąda się coraz niższych wartości granicznych hałasu dla systemów wentylacyjnych. Wprawdzie ilość decybeli da się obniżyć tłumikami dźwięku, ale są to wtórne środki zmniejszające hałas. Tłumienie niskich częstotliwości konwencjonalnych wentylatorów związane jest z dużym nakładem projektowym i kosztami inwestycyjnymi. Producenci wentylatorów starają się, zatem sami zminimalizować poziom hałasu swoich wyrobów.
W niemieckiej firmie Ziehl-Abegg myśli się o tym, w jaki sposób można byłoby poprawić poziom hałasu wysokowydajnych wirników z wygiętymi do tyłu łopatami. Z fizycznego punktu widzenia chodzi o to, żeby obniżyć wartości poziomu dźwięku w środkowych i niskich częstotliwościach (poniżej 400 Hz), uważając przy tym na równomierne rozłożenie charakterystyki spektralnej dźwięku. Wentylator powinien łączyć energetyczne zalety wirnika z wygiętymi do tyłu łopatami z typowymi dla wirników bębnowych właściwościami akustycznymi.
Trudność w rozwoju cichobieżnych wentylatorów polega na tym, że do dzisiaj nie jest możliwe, czysto teoretyczne wcześniejsze obliczenie hałasu projektowanego wentylatora. Gdy inżynierowie przepływów mogą dzisiaj prowadzić symulacje rozwiązań, ocena akustyki wentylatorów stanowi problem. Cichych wentylatorów nie można zaprojektować na monitorze komputera. Tylko poprzez systematyczne próby, z coraz nowszymi, ulepszonymi prototypami i szczegółowymi analizami hałasu w laboratoriach akustycznych można obniżyć poziom mocy hałasu wentylatorów i wyeliminować wybiórczo uciążliwe dźwięki. Po dwuletnim okresie intensywnych badań i prób, inżynierowie firmy Ziehl-Abegg trafili na trop cichych wentylatorów. Wynikiem pracy jest szczególnie cichy, wysokowydajny wirnik z wygiętymi do tyłu łopatkami.
Cicha tajemnica
Tajemnica nowych wentylatorów promieniowych typu RH-G leży w przestrzennie zaprojektowanej geometrii łopat, która skutecznie tłumi rozchodzenie się dźwięku. Przy porównaniu spektrum mocy dźwięku wentylatora promieniowego z klasycznie ukształtowanymi łopatkami wygiętymi do tyłu, do nowego wentylatora typy G firmy Ziehl-Abegg widać wyraźnie zalety nowego wirnika. Uzyskano redukcję znaczących tonów po stronie ssącej do 8 dB, po stronie wylotowej do 12 dB.
Wirniki z nowej serii typu G stanowią oszczędną energetycznie alternatywę dla wentylatorów promieniowych z klasycznymi łopatkami odgiętymi do przodu.


Porównane poziomu mocy akustycznej nowego wentylatora promieniowego firmy Ziehl-Abegg z konwencjonalnym wirnikiem z łopatkami wygiętymi do tyłu przy jednakowej ilości łopatek. Oba wirniki o średnicy 450 mm pracują w tym samym punkcie pracy
Z akustycznymi i energetycznymi zaletami ten cichy wentylator promieniowy z zakrzywionymi do tyłu łopatami nadaje się do zastosowań w klimatyzacji centrów komputerowych, pomieszczeń handlowych i biurowych, jak również do zastosowania w centralach klimatyzacyjnych w zakresie wentylacji mieszkań i pomp ciepła. Przy zastosowaniu jako wentylator dachowy obniża ten wentylator mieszkańcom poziom hałasu, ponieważ poziom dźwięku po stronie wylotowej jest również zredukowany. Szczególnie w budynkach z centralną wentylacją przynosi odciążenie hałasu. Ponieważ wzrasta całkowity poziom hałasu pracujących jednocześnie obok siebie wielu urządzeń o podobnej mocy hałasu, wentylator znajdzie przede wszystkim zastosowanie w klimatyzacji pomieszczeń czystych z często ponad stoma wentylatorami zamontowanymi w jednym pomieszczeniu (Filter Fan Units). Pomieszczenia czyste tworzą też często przez swoje regularne ściany pomieszczenia typu halowego, tzn. że hałas jest łatwo odbijany od ścian i prawie w ogóle nie jest tłumiony.
Ciche moduły wentylatorowe
Zgodnie z filozofią firmy Ziehl-Abegg, nowy wirnik jest napędzany własnym silnikiem asynchronicznym z zewnętrznym wirnikiem lub silnikiem komutowanym elektronicznie (EC), na życzenie ze zintegrowaną elektroniką. Nowy wirnik może być dostarczany jako kompletny moduł wentylatorowy, którego wymiary i możliwości zabudowy dostosowane są do potrzeb klienta.
Obecnie dostępne są wielkości wirnika od 315 do 450 mm. Pozostałe wielkości są w opracowaniu. Ciekawostką jest montaż wirników całkowicie zautomatyzowany przez roboty spawalnicze. Gwarantuje to nie tylko szybkość montażu, ale i dokładność i powtarzalność produkcji.
Dr.-Ing. Martin Staiger, Entwicklungsleiter, und Dipl.-Ing. Thomas Bader, Produktmanager Radialventilatoren, Ziehl-Abegg GmbH & Co. KG, Künzelsau

Źródło: ''