Ventilátorok

2014. november 28. | Csizmadia Gábor |  22 531 |

Az alábbi tartalom archív, 11 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Háztartási és ipari berendezéseink többségében használunk valamilyen ventilátort. A ventilátor feladata a levegő keringtetése, szállítása. Különböző célokra különböző ventilátorokat kell használnunk, hiszen minden eszközt más és más feladat ellátására terveztek. Egy axiális ventilátort hiába építenénk be egy légcsatornás rendszerbe, semmi sem történne.

Az axiális ventilátor

A mi szakmánkban axiális ventilátorokat alkalmazunk például kondenzátor- vagy elpárologtató ventilátorként a hagyományos hűtőrendszereinkben. Az axiális ventilátorok relatíve nagy szállítóteljesítménnyel rendelkeznek, de a statikus nyomásuk gyakorlatilag nulla, tehát ha valami ellenállás (eltömődött kondenzátor vagy elpárologtató-lamellázat) állja útját a szállítandó levegőnek, akkor a légszállítás rossz esetben nullára is csökkenhet. Az axiális ventilátorok lehetnek egyfázisú, árnyékolt pólusú motorral szereltek, üzemi kondenzátorosak, háromfázisúak, vagy újabban EC (elektronikus kommutációval ellátott, egyenfeszültségű) motorok. Ezenkívül alkalmazunk hagyományos belső forgórészes, illetve külső forgórészes motorokat is. A ventilátorok lehetnek közvetlen hajtásúak, illetve ékszíjhajtott berendezések is.

Árnyékolt pólusú ventilátorok

Ezeket általában az egészen kis teljesítményű (néhányszor 10 watt) berendezésekhez használják, kis teljesítményű aggregátok, illetve elpárologtatók lefúvatásához, max. 35 cm-es ventilátorlapát-átmérővel. A lapátok jellemzően alumíniumlemezből készülnek, és egy menesztő tárcsával csatlakoznak a tengelyhez. Fordulatszámuk a póluspár-számoktól függően 1200 és 2400 f/perc körül mozog. Általában siklócsapággyal vannak ellátva, ezért csendesek, de élettartamuk nem túl hosszú. Fürdőszobai elszívóként alkalmazott készülékeknél a lapátok műanyagból készülnek. Időkapcsolóval, illetve higrosztáttal felszerelt verzióban is kaphatók.

Üzemi kondenzátoros ventilátorok

A segédfázisos ventilátor tekercselése egy főfázisú és egy segédfázisú tekercsből áll, a két tekercs a térben 90°-kal van eltolva egymástól. A segédfázis feszültségét egy megfelelő kapacitású üzemi kondenzátor tolja el az időben 90°-kal. A segédfázisos motoroknak már lényegesen nagyobb a nyomatéka, nagyobb átmérőjű lapátokkal terhelhetők, innentől fogva a szállítóteljesítményük is lényegesen nagyobb.

Háromfázisú ventilátormotorok

Az igazán nagy szállítóteljesítményű ipari ventilátorokat általában háromfázisú motorokkal szerelik fel. Ezek a motorok nyomatékosak, nagyméretű lapátokat lehet rájuk szerelni. A csapágyazásuk golyóscsapágy, ezeknél már nem használhatnak siklócsapágyat. Innentől fogva zajosabbak is, de ez egy ipari környezetben nem igazán zavaró. A motorok fordulatszáma a lapátátmérő függvényében csökken. A lapátok anyaga többnyire öntött alumínium, ritkábban műanyag.

EC ventilátormotorok

Először a számítógép-technikában kezdték alkalmazni őket a tápegység és a processzorok hűtésére, miután ott változtatható fordulatszámokra volt szükség, hiszen a processzor hőmérsékletének függvényében kellett változnia a fordulatszámnak. Az EC motor lényege, hogy jelentős energia-megtakarítást lehet velük elérni a hagyományos indukciós motorokkal szemben. (Ez egy akkumulátorról működő laptop esetében fontos lehet.) Szintén ebben a felhasználásban van jelentősége a fordulatszám-szabályozásnak, hiszen ha a ventilátor magas fordulaton jár, akkor a laptopunk hangos lesz. Ezért fontos, hogy a fordulatszám alkalmazkodjon a processzor hőmérsékletéhez.

Belső forgórészes motorral szerelt ventilátorok

Ez a hagyományos felépítés. A tekercselt állórész van hozzáerősítve a tartószerkezethez, és a forgórész tengelyére van erősítve a lapát. Némelyik ventilátornál állítható a lapátok dőlésszöge, ezáltal bizonyos mértékben változtatni lehet a ventilátor légszállítását. Léteznek egy- és háromfázisú kivitelben is.

Külső forgórészes motorral szerelt ventilátorok

A tekercselt állórész az indukciós forgórészen belül helyezkedik el, ez van rögzítve a tartószerkezethez, a lapátok pedig a kívül elhelyezkedő forgórészhez vannak hozzáfogatva. A lapátok legtöbbször alumíniumból, néha műanyagból készülnek. Léteznek egy- és háromfázisú kivitelben is. A berendezések belső hőmérsékletvédelemmel vannak ellátva, túlterhelődés esetén a klixon beleszakít vagy a fő-, vagy a vezérlő áramkörbe. Eddig a közvetlen hajtású ventilátorokról beszéltünk, de léteznek ékszíj által hajtott ventilátorok is. Ezek általában ipari berendezések, nagy légmennyiségek kis ellenálláson keresztül történő szállítására használják őket. Az amerikai akciófilmekben ezeken szoktak keresztülmászni a főhősök. Jellemzően alacsony fordulatszámot és nagy (akár emberméretű) lapátokat használnak ezekben a berendezésekben. Lakásokban is használnak ékszíj hajtotta ventilátorokat, csillárokkal összekombinálva. Nem tudom, mennyire esztétikus látvány egy nappali szobában egy ilyen szerkezet, de biztosan van rá igény, hiszen árulják őket. Nem vagyunk egyformák.

Evaporatív hűtés

Az axiális ventilátor egyik alkalmazása az 1. képen látható szabadtéri evaporatív hűtőberendezés. Alul a egy dobozban van egy 20 literes víztartály – amivel a berendezés 7 órán keresztül képes működni – és egy nagynyomású szivattyú. Sima hálózati ivóvízzel lehet feltölteni a víztartályt. A szivattyú felnyomja a nagynyomású vizet egy megfelelően nyomásálló csövön keresztül egy vagy több, a ventilátor elé elhelyezett fúvókába. A fúvókából kijövő permetet a ventilátor továbbítja, melynek vetőtávolsága 15 méter, és a sebessége 3 fokozatban állítható. Mellesleg a ventilátorfej 90°-ban mozog oda-vissza, tehát elég jól beteríti a teret. A készülék karbantartási igénye a víztartály és a fúvókák tisztaságának ellenőrzésében merül ki. A készülék mobilizálható, ide-oda tologatható, tehát ideális megoldás teraszok, nagyméretű erkélyek hűtésére.

A radiális ventilátor

A radiális ventilátorral – szemben az axiálissal – nagy statikus nyomásokat lehet elérni, ezért kiválóan alkalmas például nagy ellenállású légcsatornás rendszereknél történő alkalmazásra, vagy mikor nagy távolságokra kell eljuttatni kezelt levegőt, például a bevásárló központok légtechnikája is ezekkel a berendezésekkel van megoldva. A légkezelő egységekben helyezkednek el a légkeverő berendezések – a megfelelő friss és visszakevert levegő arányának beállítására szolgálnak. Ezután következnek a szűrőberendezések, amelyek a szállított levegő tisztaságáért felelnek. A szűrők után nyernek elhelyezést a ventilátorok, majd a fűtő kaloriferek. Ezután csatlakoznak be a párásítók gőzlándzsái, majd a hűtő kaloriferek következnek, melyek lehetnek hideg vizesek – folyadékhűtős alkalmazás – vagy DX-es, közvetlen elpárolgású elpárologtatók. Belátható, hogy a sok berendezés mind ellenállásnövekedést okoz a légrendszerben, ezért csak a nagy statikus nyomású radiális ventilátorokkal tudjuk működtetni ezeket a rendszereket.

A ventilátorok meghajtási módja tökéletesen megegyezik az axiálventilátorokéival, tehát a motorok is ugyanazok, ezeket nem részletezem újra. Néhány alkalmazást azért bemutatnék. A 3. képen egy közvetlen meghajtású belső fogórészes motor hajtja a lapátot. Például lég-csatornázható split klíma kültéri egységek kondenzátorventilátoraként használhatjuk, amikor beltérben kell elhelyeznünk a kültéri egységet, kintről szívjuk a friss levegőt, és kintre kell eljuttatnunk a használt, felmelegedett levegőt. Egy hagyományos oldalfali split klíma beltéri egységének tangenciális ventilátora esetében, követlen meghajtással, a meghajtó motor lehet hagyományos AC, vagy újabban EC- egyenáramú motor.

A fan-coil berendezésekben használatos ventilátoregységek között léteznek – egy-, két-, sőt nagyobb teljesítmény esetén – háromturbinás verziók is. Ugyanezt a rendszert alkalmazzák a légcsatornázható split rendszerű klíma-berendezésekben is. A motor itt is lehet AC vagy DC üzemű. A 4. képen egy ékszíj hajtotta radiálventilátor látható, légkezelő egységbe szánták. Manapság egyre inkább elterjed a fordulatszám-szabályozott motorok alkalmazása ebben a műfajban is, hiszen nem biztos, hogy mindig a maximális terhelésen kell járatnunk a légkezelő berendezésünket, a szabályozhatóság lehetőségével jelentős mennyiségű energiát tudunk megspórolni, nem beszélve a zajter- helésről.

Kisebb, 15-25 m²-es terek hűtésére alkalmazható a radiálventilátoros evaporatív hűtő megoldás. Szintén kb. 20 liter víz fér a víztartályba, megtalálható benne a vízszintellenőrző rendszer is. A ventilátor szállítóteljesítménye 850 m³/óra. A ventilátorsebesség 3 fokozatban állítható, beleépítettek egy előszűrőt és egy papír-cellulóz alapú finomszűrőt. Villamos fogyasztása mindössze 140 W. A berendezés kerekeken gördíthető, abszolút nem helyhez kötött eszköz, az egész lakáson belül szabadon használható, csak a villamos betáplálást kell biztosítani a számára.

Szerviz

A ventilátorok is igénylik a szervizelést, mint bármely más készülék. Időnként ellenőrizni kell a csapágyakat, az ékszíjak feszességét, és a lapátok belső éleinek tisztaságát. A lapát kiképzése ívesen hajlított, ezáltal tud nagymennyiségű levegőt szállítani. Ha az íves lapátok telemennek porral, szennyeződéssel, akkor a ventilátor szállítóteljesítménye durván lecsökkenhet, és ennek a berendezés hűtő- vagy fűtőteljesítménye látja kárát. A tisztítást porecsettel vagy préslevegővel lehet megoldani. A járókerék kiegyensúlyozottságára is rossz hatással van a szennyeződés, hiszen vibrációt és ezzel megnövekedett zajszintet okoz a beltéri egységben.

Ventilátor

---