Wentylatory diagonalne w ofercie firmy Maxair

Wentylator kanałowy jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych typów wentylatorów. W instalacjach kanałowych można spotkać głównie konstrukcje osiowe (mające duże wydajności, lecz niewielkie ciśnienia) lub promieniowe - oferujące duże ciśnienia, ale relatywnie mniejsze wydajności. Dobrym połączeniem cech obu typów wentylatorów jest wentylator diagonalny. W artykule zaprezentowano tego typu urządzenie o nazwie JETTEC znajdujące się w ofercie firmy Maxair.

Specjalny profil łopatek wentylatorów
diagonalnych pozwala na uzyskanie
wydajności zbliżonych do
wentylatorów osiowych o podobnych średnicach
przy sprężu dostępnym jedynie dla
wentylatorów promieniowych. Taki mariaż
cech powoduje jednak, że wraz z zaletami
urządzenie przejmuje również część
wad - przede wszystkim bardzo zaburzony
przepływ na wylocie z wentylatora, a co
się z tym wiąże - spadek sprawności. Dlatego
też wentylatory typu JETTEC poddano
gruntownym zmianom projektowym,
które pozwoliły na osiągniecie dużo lepszych
parametrów pracy niż w przypadku
dotychczasowych konstrukcji.

Rys. 1. WentylatorbJETTEC

Rys. 2. Konstrukcja wentylatora JETTEC:
1 - konfuzor na wlocie wentylatora,
2 - uszczelniony profil wlotowy,
3 - kierownice dyfuzora,
4 - łopatki wirnika i kierownic dyfuzora o zmiennym profilu,
5 - dyfuzor
Wlot
Sprawność takiego urządzenia jak wentylator,
czy pompa zależy w zasadzie od
każdego elementu jego konstrukcji.
Dlatego już sam kształt wlotu jest
bardzo istotny. Większość typowych
wentylatorów kanałowych
posiada na wlocie króciec,
który jest w zasadzie kawałkiem prostego przewodu,
który w niektórych przypadkach
zwęża się ze średnicy
nominalnej przyłącza do średnicy
wirnika.
W wentylatorach typu JETTEC
zastosowano nowy typ wlotu.
Przednia część obudowy została
wywinięta w konfuzor redukujący zawirowania
powietrza na wlocie, natomiast
wewnątrz obudowy zastosowano
profilowany element łączący wlot z komorą wirnika. Element ten jest uszczelniony
na swoich łączeniach z konfuzorem z jednej
strony i z wewnętrzną częścią obudowy
z drugiej. Kształt tego profilu dostosowany
został do kształtu łopatek, dzięki
czemu pomiędzy nim i łopatkami
wirnika jest jedynie niewielka, wąska
szczelina co wpływa pozytywnie na przyrost
ciśnienia w wentylatorze. Całość - konfuzor oraz wewnętrzny profil - są tak
zaprojektowane, że redukują do minimum
zawirowania i straty przepływu powstające zwykle na krańcach łopatek.

Rys. 3. Wlot wentylatora

Rys. 4. Wirnik

Wirnik
W wentylatorach JETTEC zastosowano
nowoczesny silnik z wirującą obudową.
Kształt obudowy ma zapewnić jak najmniejsze
opory przepływu oraz zminimalizować
straty powstające podczas napływania
powietrza na łopatki wirnika. Dzięki
temu osiągnięto przyrost ciśnienia
o około 30% większy niż w przypadku
standardowego wirnika diagonalnego. Jest
to zasługa wykorzystania energii niesionej
przez obracającą się strugę powietrza, która
zamiast powodować zawirowania zostaje
przekształcona w ciśnienie statyczne.
Same łopatki mają zróżnicowany profil na
całej swojej długości, dzięki czemu oderwanie
strugi powietrza od krawędzi łopatki
następuje pod optymalnym kątem sprawiając,
że przepływ jest bardzo zbliżony
do laminarnego ideału.

Rys. 5. Kierownice

Rys. 6. Dyfuzor

Wylot
Aby zapewnić maksymalną redukcję zawirowań
powietrza na wylocie z wentylatora,
tuż za wirnikiem umieszczono dyfuzor
wyposażony w kierownice o profilu przeciwstawnym
do profilu łopatek wirnika.
Łagodnie zwężający się ku wylotowi dyfuzor
pozwala na wprowadzenie do kanału
wentylacyjnego powietrza
praktycznie bez strat
ciśnienia osiągniętego na
wirniku.

Rys. 7. Wentylator JETTEC - przekroje

Osiągi
Wentylatora
JETTEC nie jest kolejnym
kanałowym wentylatorem
diagonalnym wykonanym
według schematu
powielanego od
kilkunastu lat. Został on
zaprojektowany ca≥kowicie
od nowa przy użyciu
najnowszych symulatorów
przepływu. Standardowe
wentylatory
przeznaczone do kanałów o przekroju okrągłym mają zwykle efektywność
statyczną (czyli
mierzoną względem osiąganego ciśnienia statycznego)
w granicach 15 do
32%. Dla wentylatorów
typu JETTEC efektywność
ta wynosi od 38 do
57%. Wzrost efektywności
statycznej przekłada
się niemalże liniowo na
oszczędności energii
przy zamianie standardowego
wentylatora na jego
nowoczesny odpowiednik.
Dodatkowo
w wykonanych pomiarach
stwierdzono pięciokrotny
przyrost (250%)
gęstości mocy elektrycznej.
Unikalne właściwości
aerodynamiczne poszczególnych
elementów
konstrukcji zaowocowały bardzo niskim poziomem
hałasu emitowanego
do otoczenia. Dla porównania
zbadano trzy
konkurencyjne produkty
wiodących marek o tej
samej średnicy przyłączeniowej pod względem
mocy akustycznej.
Wyniki przedstawiono
na rysunku 8.
Podobnie jak wiÍkszość
wentylatorów diagonalnych,
również
i JETTEC charakteryzuje się kompaktową,
zwartą obudową, której wymiary zewnętrzne
nie wykraczają poza średnicę nominalną
kanału, do którego wentylator jest
przeznaczony. Jednak dzięki wyeliminowaniu
dużej części strat urządzenia z tej
rodziny osiągają parametry do tej pory
spotykane tylko w wentylatorach o większych
średnicach.
Dla przykładu podano porównanie średnic
wentylatorów o zbliżonych wydajnościach
(ok. 1700 m3/h ń rys. 9) oraz porównanie
wydajności dla wentylatorów kanałowych o tych samych średnicach (rys. 10).
Mimo większych wydajności, parametry
mocy i natężenia prądu pozostały na poziomie
znanym z innych wentylatorów tej
samej wielkości. Porównanie mocy pobieranej
przez silnik oraz nominalnego natężenia
prądu obrazują rysunki 11 i 12.
Zwarta obudowa i wysokie wydajności pozwalają
na wprowadzenie dodatkowych
oszczędności już na poziomie projektowania.
Niewielka przestrzeń niezbędna do
montażu wentylatora, łatwy dostęp do
puszki przyłączeniowej oraz możliwość
zaprojektowania mniejszej średnicy przewodów
to kolejne zalety tych urządzeń.

Rys. 8. Moc akustyczna [dB (A)] dla wentylatorów kanałowych okrągłych o średnicy przyłącza 250 mm

Rys. 9. Nominalne średnice [mm] dla wentylatorów kanałowych okrągłych o wydajności 1700 m3/h +/- 2%

Rys. 10. Wydajność maksymalna [m3/h] dla wentylatorów kanałowych okrągłych o średnicy przyłącza 250 mm

Rys. 11. Pobór mocy [W] dla wentylatorów kanałowych okrągłych o wydajności 1700 m3/h +/- 2%

Rys. 12. Pobór prądu [A] dla wentylatorów kanałowych okrągłych o wydajności 1700 m3/h +/- 2%

Podsumowanie
Jednostki serii JETTEC stanowią krok
naprzód w dziedzinie wzrostu szeroko rozumianej
wydajności urządzeń wentylacyjnych.
Są też przykładem, jakie korzyści
można uzyskać projektując na nowo
wentylator, w którego konstrukcji nie
wprowadzano zmian od kilkunastu lat,
a istniejące modele uważano za najbardziej
efektywne w swojej klasie.
Autor: Bartosz Pijawski – Dyrektor Techniczno-Handlowy Maxair hvac technic Sp. z o.o.