Вентилятор - пристрій для переміщення газу зі ступенем стиснення менш 1,15 (або різницею тисків на виході і вході не більше 15 кПа).
Окремі прийоми організованою вентиляції закритих приміщень застосовувалися ще в давнину. Вентиляція приміщень до початку XIX століття зводилася, як правило, до природного провітрювання. Теорію природного руху повітря в каналах і трубах створив М. В. Ломоносов. У 1795 В. X. Фрібе вперше виклав основні положення, що визначають інтенсивність повітрообміну в опалювальному приміщенні крізь нещільності зовнішніх огороджень, дверні отвори і вікна, поклавши цим початок вченню про нейтральній зоні.
На початку XIX ст. отримує розвиток вентиляція з тепловим спонуканням припливного і видаляється з приміщення повітря. Вітчизняні вчені відзначали недосконалість такого роду спонукання і пов'язані з ним великі витрати теплоти. Академік Е. X. Ленд вказував, що повна вентиляція може бути досягнута тільки механічним способом.
З появою відцентрових вентиляторів технологія вентиляції приміщень швидко вдосконалюється. Перший успішно працював відцентровий вентилятор був запропонований в 1832 А. А. Саблукова. У 1835 цей вентилятор був застосований для провітрювання Чагірского рудника на Алтаї. Саблуков запропонував його і для вентиляції приміщень, трюмів кораблів, для прискорення сушіння, випаровування і т. Д. Широке поширення вентиляції з механічним спонуканням руху повітря почалося з кінця XIX століття.
У загальному випадку вентилятор - ротор, на якому певним чином закріплені лопатки, які при обертанні ротора, стикаючись з повітрям, відкидають його. Від положення і форми лопаток залежить напрямок, в якому відкидається повітря. Існує кілька основних видів за типом конструкції вентиляторів, що використовуються для переміщення повітря:
Вентилятори зазвичай використовуються як для переміщення повітря - для вентиляції приміщень, охолодження обладнання, повітропостачання процесу горіння (повітродувки і димососи). Потужні осьові вентилятори можуть використовуватися як рушії, так як відкидається повітря, відповідно до третього закону Ньютона, створює силу протидії, що діє на ротор.
Осьової (аксіальний) вентилятор
Вентилятори для охолодження комп'ютера
Вентилятори авіаційного двигуна CFM56
Настільний осьової вентилятор
Даний вид вентилятора містить лопаті (в деяких випадках замість поняття «лопаті» застосовується поняття «лопатки»), які переміщують повітря уздовж осі, навколо якої вони обертаються. З причини збігу напрямку руху всмоктується і нагнітається, а також, в більшості випадків, простоти виготовлення, цей вид вентилятора є найбільш поширеним.
Приклади застосування осьових вентиляторів: малі вентилятори охолодження електроніки (кулери), вентилятори для турбовентиляторних авіаційних двигунів, вентилятори аеродинамічних труб.
Відцентровий (радіальний) вентилятор
Промислові відцентрові вентилятори
Даний вид вентилятора має обертовий (ротор), що складається з лопаток спіральної форми. Повітря через вхідний отвір засмоктується всередину ротора, де він набуває обертальний рух і, за рахунок відцентрової сили і спеціальної форми лопаток, направляється в вихідний отвір спеціального спірального кожуха. Таким чином, вихідний потік повітря знаходиться під прямим кутом до вхідного. Даний вид вентилятора широко застосовується в промисловості.
Вентилятор діаметральної перетину (тангенціальний)
Має ротор типу «біляча клітина» (ротор порожній у центрі і лопатки осьового вентилятора вздовж периферії) - зазвичай виконаний у формі довгастого циліндра. Замість стінок у циліндра крильчатка з загнутих вперед лопатей. Крильчатка тангенціального вентилятора вбудована в корпус в форму дифузора, що нагадує корпус відцентрового вентилятора. Тільки повітря забирається ні з торця вентилятора, а по всій його довжині з фронтального боку пристрою. Повітря захоплюється обертовими лопатками, а потім завдяки дифузора набуває прискорення в потрібному напрямку. Тобто в тангенціальних (тангенсальная) вентиляторах повітря надходить уздовж периферії ротора, і рухається до виходу подібно до того, як це відбувається у відцентровому вентиляторі. Такі вентилятори виробляють рівномірний повітряний потік уздовж всієї ширини вентилятора і безшумні при роботі. Вони порівняно громіздкі, і повітряний тиск низький. Тангенціальні вентилятори широко застосовуються в кондиціонерах, повітряних завісах, фанкойлах і інших пристроях, де не важливий натиск повітря. Відмінною особливістю тангенціальних вентиляторів можна назвати велику витрату повітря, низький рівень шуму і низький створюваний напір. Остання особливість визначає неможливість здійснювати глибоку фільтрацію повітря за допомогою побутового кондиціонера.
Вентилятори по виконанню
Також вентилятори поділяють за способом виконання:
Багатозональні відцентрові витяжні вентилятори мають спеціальний корпус, який з'єднує кілька всмоктувальних повітроводів, які витягали повітря з різних зон. Зоною може бути окремий вентканал, кімната або навіть частина великого приміщення. Такі вентилятори можуть бути незамінні на об'єктах, де слід зробити витяжку з декількох місць, а канал для викиду повітря всього один. Багатозональні витяжні вентилятори дозволяють оптимізувати мережу повітропроводів, скоротити кількість дорогих фасонних виробів, використовуючи при цьому однотипні гнучкі повітроводи.
Призначені для монтажу в вентиляційний канал круглого або прямокутного перерізу. Вентилятори цього типу встановлюються на одному валу з електродвигуном в єдиному корпусі з використанням виброизолирующих прокладок. Вентилятор може бути осьовим, багатолопатеву або радіальним, з лопатками загнутими як вперед так і назад, одностороннього або двостороннього всмоктування. Корпус канальних вентиляторів може виготовлятися із спеціального пластика, з гальванізується і навіть бути змішаним. Через невеликі габаритних розмірів канальні вентилятори можуть встановлюватися безпосередньо в мережі повітроводів, вбудовуватися в канальні системи вентиляції і кондиціонування повітря і ховатися за стелею підшивання або в спеціальних вертикальних шафах. Можливо будь-(горизонтальне, вертикальне або похиле) положення вентилятора при його установці. Основні переваги канального вентилятора пов'язані з його компактністю при значних витратах повітря.
Вентилятори дахові (витяжної)
Вентилятори дахові монтуються безпосередньо на даху будівлі, зазвичай мають спеціальну раму для забезпечення довговічності і стійкості до атмосферних впливів. У зв'язку з тим, що вони практично весь термін служби перебувають на вулиці до них пред'являються особливі вимоги по волого і пило стійкості. Зазвичай вони виконуються з високоякісної сталі з епоксидним коррозоіонностойкім покриттям, або гальванізованою. Існують дахові вентилятори як для систем загальної вентиляції, так і спеціальні жароміцні вентилятори для високотемпературних систем, наприклад, організація витяжки для каміна або газового котла.
Вентилятор призначений для створення потоку повітря в приміщенні для забезпечення комфортного перебування в літній період.
Побутові вентилятори класифікуються за розміром, продуктивності, числа лопатей, виконання і функціональності. За виконання бувають: підлогові, настільні та стельові. Число лопатей може бути від трьох до шести. Вентилятори можуть мати функції регулювання швидкості обертання і автоповороту. Лопаті вентилятора роблять зазвичай з пластика, іноді з дерева або з металу. Пластиковий вентилятор легше, а значить і безпечніше, але неміцний. Для захисту від рухомих лопатей вентилятори оснащуються гратами. Також вони можуть оснащуватися таймером, підсвічуванням і т. Д.
Виробники вентиляторів: Elenberg, Scarlett, Vitek, Polaris, Vortice і ін.
Привід вентиляторів звичайно електричний. Електричні вентилятори складаються з набору обертових лопаток, які розміщені в захисному корпусі, що дозволяє повітрю проходити через нього. Лопаті обертаються електродвигуном. Для великих промислових вентиляторів використовуються трифазні фазні асинхронні двигуни. Менші вентилятори часто приводяться в дію за допомогою електродвигуна змінного струму з екранованим полюсом, щітковими або безщітковими двигунами постійного струму. Вентилятори з приводом від двигунів змінного струму звичайно використовують напругу електромережі. Вентилятори з приводом від двигуна постійного струму використовують низьку напругу, звичайно 24 В, 12 В або 5 В. У вентиляторах охолодження для комп'ютерного устаткування використовують виключно безщіточні двигуни постійного струму, які виробляють набагато менше електромагнітних перешкод при роботі. У машинах, які вже мають двигун, вентилятор часто з'єднується безпосередньо з ним - це можна бачити в автомобілях, у великих системах охолодження і веятельних машинах. Також вентилятори насаджені на вали багатьох електродвигунів потужністю 1 кВт і більше, простягаючи через обмотки двигуна охолоджуючий повітря - це називається самовентиляцією електродвигуна.
[Ред] Вентилятори, що живляться сонячними батареями
Електричні вентилятори, що використовуються для вентиляції, можуть харчуватися від сонячних батарей замість живлення від електромережі. В цьому випадку одноразова покупка сонячної батареї окупиться згодом за рахунок безкоштовної електроенергії. Також, такий вентилятор не залежить від електромережі і може працювати завжди, коли світить сонце.
Типовий приклад - 10-ватну, сонячну панель 12 × 12 дюймів (30,5 × 30,5 см), забезпечивши її відповідними кронштейнами, кабелями, і соединителями можна використовувати, щоб вентилювати площу до 115 м². Вона переміщує 21,6 м³ повітря за хвилину. Через широку поширеність 12 В бесщеточний електродвигунів постійного струму і дешевої електропроводки такого низького напруги, такі вентилятори звичайно працюють з напругою 12 В. Деякі стаціонарні і невеликі переносні вентилятори оснащені вбудованою сонячною батареєю. Як екзотичного використання такі вентилятори встановлюються на козирок кепки. У лобовій частині кепки залишається веніляціонное отвір, в яке вентилятор жене повітря для охолодження голови. Сонячна батарея встановлюється у верхній частині кепки (на маківці).