Два вентилятора в одном воздуховоде: Экспериментальное определение скорости воздуха в кулерах и вентиляторах

Экспериментальное определение скорости воздуха в кулерах и вентиляторах

Потребляемая энергия и мощность в современных компьютерах растут все быстрее. Соответственно увеличивается и количество тепла, выделяемого рабочими элементами ПК. Скоро его уже будет достаточно, чтобы и курицу пожарить. Хотя тепловыделение на один диод у современных компьютеров значительно меньше, чем у ЭВМ 60-70 годов, количество их непрерывно растет. Период, когда ничего не надо было специально охлаждать, быстро закончился. Теперь наступил этап принудительного охлаждения узлов компьютера. Путь усовершенствования систем охлаждения и повышения их эффективности прошли многие быстроразвивающиеся отрасли, например, авиация. И здесь уже без исследования аэродинамики охлаждающих потоков обойтись нельзя.

Как известно, тепловой поток, отбираемый от охлаждающей поверхности, описывается формулой Ньютона:

где альфа — коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 К, S — площадь поверхности теплообмена, м2, дельта T — перепад температур между охлаждаемой поверхностью и теплоносителем ( Тст — Твозд.

).

Температура охлаждаемой поверхности в нашем случае напрямую связана с температурой кристалла, которая является строго ограниченной величиной для обеспечения нормальной устойчивой работы компьютера. Вообще говоря, все равно, что охлаждать — корпуса процессоров, жестких дисков и т. п. — меняется лишь величина теплового потока и предельно допустимая температура узла. Схема же охлаждения остается по сути дела одинаковой.

Самый простой способ решения данной задачи — это уменьшение температуры воздуха внутри корпуса компьютера. Естественно, что далеко не каждый имеет дома кондиционер. Да и понижение температуры окружающей среды тоже имеет свои пределы, дабы не подорвать здоровье пользователя и не вывести из строя другие узлы компьютера. Чтобы температура внутри корпуса компьютера была хотя бы максимально приближена к температуре помещения, на корпус был поставлен вентилятор. Но куда он там внутри дует, и где образуются застойные зоны, доподлинно неизвестно. У каждого пользователя внутри столько своего добра понаверчено. Конечно, можно вообще снять крышку корпуса и обдувать внутренности системного блока бытовым вентилятором. Но летом все же жарче, чем зимой, температура может и выше 30 подняться (то есть градусов на 10 выше комнатной зимой), и сей способ уже не будет эффективным.

Другой способ — это увеличение площади поверхности теплообмена. Поэтому гладкую поверхность заменили оребренной. Но до бесконечности увеличивать ее невозможно, так как в силу законов теплопроводности эффективное увеличение высоты ребер имеет свой предел.

Обратимся теперь к величинам коэффициента теплоотдачи . Из литературы известно, что его значения для естественной воздушной конвекции составляют примерно 2 — 10 Вт/м2К, а для принудительной 10 — 150 Вт/м2К (и даже больше), то есть выше более чем на порядок. Поэтому к радиатору и присоединили вентилятор, причем так, чтобы он поменьше места занимал. Какое при этом значение имеет коэффициент теплоотдачи — 10 или 150 Вт/м2К — и определяет эффективность охлаждения данной системы.

Остановимся на этом подробнее. Из теории известно, что теплообмен наблюдается обычно лишь в тонком слое у поверхности охлаждаемой стенки. То есть, он обуславливается процессом теплопроводности этого пограничного слоя. За пределами пограничного слоя градиент скорости, нормальной к направлению потока, настолько мал, что вязкостью можно пренебречь. В технике встречается множество устройств, в которых теплообмен происходит в условиях вынужденного движения воздуха или жидкости. Для всех таких процессов, согласно теории подобия, характерные условия имеют единообразный, универсальный вид. Прежде всего, подобными являются процессы, протекающие в геометрически подобных системах. Необходимым условием должно быть подобие полей скоростей, температуры и давления во входном сечении систем. Если эти условия выполнены, то данные процессы будут подобны, когда критерии Рейнольдса (Re) и Прандтля (Pr) будут численно одинаковыми. Критерий Re определяет гидромеханическое подобие течений теплоносителей: Re= V*L / u, где V — скорость теплоносителя, L — характерный геометрический размер, u — коэффициент кинематической вязкости теплоносителя.

Критерий Pr является теплофизической характеристикой теплоносителя и составлен лишь из физических параметров. В нашем случае охлаждения элементов компьютера, диапазон изменения температур охлаждающего воздуха невелик, и можно считать, что его физические параметры не зависят от температуры (Pr=0,71). У подобных процессов также должны быть одинаковыми и определяемые критерии подобия. В процессах конвективного теплообмена в качестве определяемого выступает критерий Нуссельта (Nu), характеризующий соотношение конвективного теплообмена и теплопроводности в пограничном слое: Nu= альфа* L / ламбда. Ламбда — коэффициент теплопроводности теплоносителя. Критериальное уравнение для процессов конвективного теплообмена при вынужденном движении теплоносителя, так как в нашем случае Pr= const, имеет вид: Nu = f (Re). То есть, можно считать, что Nu=B*Re
m
, где B и m — безразмерные величины, соответствующие определенному виду и режиму течения воздуха. Точное аналитическое определение этих критериев практически невозможно, и они обычно определяются экспериментально.

Значение критерия Re пропорционально скорости движения потока воздуха. То есть, чем выше скорость, тем больше коэффициент теплоотдачи и поток тепла, отбираемого от охлаждаемой поверхности. Скорость движения воздуха определяется параметрами и геометрией охлаждающего вентилятора и радиатора. Термин "кулер", широко применяющийся во всех статьях, наиболее правильно определяется, на наш взгляд, как устройство для охлаждения узлов компьютера, состоящее из вентилятора и радиатора. В дальнейшем мы тоже будем использовать этот термин в такой трактовке.

При переходе к охлаждению при помощи вынужденной конвекции (постановке на радиатор вентилятора), на наш взгляд, часто не принимают во внимание особенности принудительного охлаждения. Расход и, следовательно, скорость воздуха определяются гидравлическими потерями в тракте кулера, в частности, в радиаторе. В этом случае оребрение не только улучшает теплообмен, но, с другой стороны, и ухудшает его, увеличивая коэффициент гидравлического сопротивления, что приводит к уменьшению расхода воздуха через вентилятор. В старые времена каждый серийный отечественный вентилятор имел расходную характеристику. То есть, определялась взаимосвязь расхода, напора и частоты вращения вентилятора. Достать такие данные для современных кулеров сейчас практически невозможно. И часто приходится выбирать их, полагаясь на слухи, рекламу или просто методом тыка. Хорошо хоть, есть статьи, описывающие их сравнительную эффективность

Самый простой, на первый взгляд, способ увеличения расхода воздуха — это увеличение частоты вращения вентилятора, которая ограничивается его конструктивными особенностями. Вентилятор должен иметь большой ресурс работы и низкий уровень шума. В основном эти условия зависят от конструкции его подшипников, а также лопаточного аппарата.

Вообще говоря, качественно о расходе воздуха через вентилятор можно судить по частоте его вращения. У нас под рукой оказался новый кулер EISCA. Этакий монстр с очень большим радиатором (по сравнению с площадью контактной с кристаллом поверхности) и относительно высокими ребрами. Отношение высоты ребра к его толщине (мм) — 16/2 =8. Зазор между верхней точкой ребра и корпусом составлял 2 мм.


Кулер №1

Вентилятор подключался к компьютеру без установки его в рабочее положение. Плоскость его вращения располагали горизонтально и вертикально (в двух положениях — направление течения воздуха вниз и вверх). Частота вращения (обороты в минуту) измерялась штатным датчиком кулера для трех позиций: 1. Кулер в сборе. 2. Без радиатора. 3. Вместо радиатора на расстоянии 6мм от среза вентилятора устанавливалась гладкая пластина.

Положение кулера В сбореБез радиатораС пластиной
Вертикально455045604000
Горизонтально вниз4340 43503660
Горизонтально вверх4460 44303740

Из приведенных данных видно, что частота вращения зависит от положения вентилятора. В вертикальном положении во всех случаях она несколько больше. В горизонтальном положении тоже есть небольшая разница частоты вращения в зависимости от положения кулера. Все это однозначно обусловлено конструкцией подшипников вала вентилятора. А вот постановка пластины вместо радиатора существенно влияет на частоту вращения, а, следовательно, и на расход воздуха. Гидравлическое сопротивление тракта в этом случае ощутимо возросло. А связано это, по всей видимости, с тем, добивает ли струя воздуха до основания ребер кулера или нет. Коэффициенты сопротивления для этих случаев существенно отличаются. В конечном счете, все это приведет и к значительной разнице в теплоотводе от поверхности. Но это все качественные эксперименты, которые просто заставляют задуматься об эффективности работы кулера.

Перейдем теперь к количественным измерениям на выходе из кулеров и вентиляторов

Измерение малых скоростей (меньше 5 м/с) и расходов воздуха — весьма сложное и кропотливое дело. Традиционный способ измерения при помощи трубки Пито — Прандтля здесь уже непригоден из-за весьма малой величины скоростного напора (меньше 1 мм водяного столба). На “коленке” такие измерения не проведешь. Приходится искать довольно сложную специальную аппаратуру. На счастье, у нас в загашнике сохранился практически непользованный термоанемометр DISA 55D80. Даже комплект датчиков заводской тарировки к нему остался. Прибор предназначен для измерения крайне низких скоростей воздуха с высокой точностью в конвективных и вентиляционных потоках.


Измерительный стенд


DISA 55D80

Датчик

Принцип действия термоанемометров, измеряющих скорости порядка нескольких метров в секунду и более, основан на поддержании постоянной величины силы тока через проволочный датчик при изменении скорости обтекающего его воздуха. На выходе прибора, после преобразования и усиления сигнала, фиксируется величина напряжения, соответствующая определенной скорости воздуха.

Данный прибор имеет два режима измерения. Первый — от 0 до 30 см/с, что соответствует скоростям при свободной конвекции воздуха. Здесь применяется еще более сложная схема измерения. На датчик, при помощи специального осциллятора, подается сигнал с частотой 300 Гц и амплитудой ±0,03 мм, которая поддерживается вблизи резонансной частоты датчика. Скорость обтекания датчика складывается из скорости движения датчика и скорости внешнего потока воздуха. По разности сигналов в моменты, когда датчик движется в противоположных направлениях, можно определить скорость и направление течения воздуха.

Во втором режиме можно измерять скорости воздуха от 0 до 2 м/с при функционировании прибора в режиме постоянного тока. Здесь определяется только абсолютная величина скорости перпендикулярно датчику.

Сам датчик представляет собой миниатюрный держатель — усики с наваренной между ними проволочкой диаметром порядка нескольких десятых мм и длиной порядка 1мм. Первоначально каждый датчик калибровался по заранее известным значениям скоростей на специальном заводском стенде.

Напомним, что исследование и проектирование любых систем охлаждения включает в себя две взаимосвязанные части — аэродинамическую (или гидравлическую) и тепловую. Попробуем при помощи DISA 55D80 разобраться с первой, то есть, измерим поле скоростей на выходе из кулеров и их вентиляторов.

Рассмотрим уже упомянутый кулер №1 и два других кулера ACORP (№2) и ЕС-4510 (№3). Конечно, это не последнее слово техники, но они или им подобные еще очень часто используются, и скорости воздуха в них как раз составляют 0,5 — 2 м/с. С точки зрения аэродинамики, процессы, возникающие в них, аналогичны и более поздним моделям.


Кулеры №2 и №3

Питание вентиляторов (12 В — контролировалось мультиметром) осуществлялось от компьютера. Датчик перемещался вдоль неподвижного кулера в горизонтальной плоскости при помощи координатника, имеющего точность отсчета перемещений 0,1 мм. Нулевой точкой во всех измерениях являлась точка напротив боковой стенки с левой стороны кулера, смотря по ходу движения воздуха. Вращение вентилятора направлено от правой стенки к левой.

На рисунке 1 представлено поле скоростей на выходе из радиатора №1. Измерения проводились на расстоянии 3мм от его среза в среднем по высоте сечении. Шаг измерений составлял 1 мм.


Скорость воздуха в среднем сечении (торцевая поверхность)

Видно, что максимальные скорости составляют порядка 1,3-1,4 м/с. Сто процентов шкалы прибора составляют 2 м/с. Шкала линейная. Хорошо видно расположение ребер — скорость за ними минимальна. Направление скорости воздуха — горизонтальное, что было проверено путем изменения плоскости измерения датчика, то есть, эффект закрутки потока вентилятором здесь уже отсутствует. Наблюдается некоторая асимметричность потока воздуха. По-видимому, это связано с различным числом щелей на боковой поверхности радиатора. С правой стороны существует еще две дополнительные щели шириной аж 9 мм против 2 мм у всех остальных. Зачем это сделано — совершенно непонятно. Скорость в них составляет порядка 0,08-0,1 м/с

На следующем рисунке представлена скорость воздуха в среднем сечении боковых щелей.


Скорость воздуха в боковых щелях

Нумерация щелей начиналась от среза радиатора, где проводились предыдущие измерения. Видно, что крайние щели практически не работают. Основной же расход воздуха проходит через щели, расположенные напротив вентилятора. Что совершенно естественно, принимая во внимание закрутку потока вентилятором. Но вот хорошо ли это — большой вопрос. Получается, что значительная часть воздуха вообще не участвует в охлаждении большей части такого здорового радиатора.

На следующем рисунке приведены измерения скорости воздуха по высоте щели.


Скорость воздуха по высоте щели

Здесь все выглядит очень прилично. Прямо-таки классическая эпюра скорости для установившегося течения воздуха в щели. Это тоже косвенно указывает на то, что поток воздуха уже стабилизировался после вентилятора.

Приступим теперь к рассмотрению течения воздуха в кулерах №2 и №3.

Первое, что бросается в глаза при взгляде на клер №2 — это то, что, глядя сверху, видно — площадь вентилятора меньше площади радиатора. Он проработал у меня в компьютере не один год когда он был внутри корпуса, я на него внимания не обращал. Поэтому первое, что было измерено — это направление скорости воздуха на выходе из радиатора. Этого можно добиться путем изменения угла наклона датчика к горизонтальной поверхности и фиксирования максимального значения скорости. Оказалось, что поток выходит из щелей вверх под углом 15-20 градусов к горизонтальной плоскости. Таким образом, что же получается — нагретый после радиатора воздух опять идет на вход вентилятора. Ясно, что сие не есть хорошо, и так быть не должно.

Поэтому терять время на этот кулер не стали, а заменили его вентилятор на другой, который полностью закрыл радиатор. Так и получили кулер №3. Вверх он не дует — проверили.

На рисунке представлено поле скоростей, измеренное на расстоянии 1,5 мм за срезом радиатора.


Скорость воздуха на выходе из радиатора кулера №3

Здесь измерения проводились в середине и по краям каждой из щелей (шаг — 0,5 мм), а также в середине ребра (шаг от края щели 1 мм). Обращает на себя внимание тот факт, что скорость воздуха в середине щелей в левой половине радиатора ниже, чем у ребер, и уж тем более ниже, чем в правой части. Опять же, после нахождения максимальной составляющей скорости потока оказалось, что она направлена под углом 15 градусов к нормали. То есть, закрутка потока воздуха вентилятором сильно сказывается. Поля скоростей с противоположной стороны радиатора оказались идентичными. Поэтому здесь мы их не приводим.

Рассмотрим теперь поле скоростей воздуха непосредственно за вентиляторами кулеров №2 и№3. Всю центральную зону проточной части вентилятора занимает его двигатель. Расстояние от среза вентилятора до охлаждаемой поверхности определяется высотой ребра радиатора и обычно составляет для кулеров такого типа 3-5 мм. Сразу можно предположить, что скорость воздуха в центральной зоне ниже, чем скорость напротив рабочих щелей. Эта зона находится как раз напротив основной зоны охлаждения кристаллов. Здесь-то, вроде бы и надо иметь максимальную скорость воздуха и, соответственно, максимальный коэффициент теплоотдачи. Определим это количественно. Измерялись значения скорости, направленной по нормали к поверхности вентилятора. В принципе, эта составляющая и является определяющей в интенсивности теплообмена на поверхности такого рода кулеров. Скорость воздуха измерялась в трех сечениях. Первое — 5 мм от среза вентилятора. Далее к вентилятору присоединялись цилиндрические насадки с диаметром, равным диаметру рабочей части вентилятора, высотой 20 и 50 мм.

Второе и третье измерение проводились на срезе этих насадок соответственно.


Скорость воздуха за вентилятором №2


Скорость воздуха за вентилятором №3

Ясно видно, что в первом сечении имеется весьма существенный провал скорости в центральной части. Но уже на расстоянии 20 мм от вентилятора центральная зона с низкими значениями скоростей значительно сужается. Далее поле скоростей продолжает выравниваться, но уже не так заметно. Заметим, что полное выравнивание поля скоростей в цилиндрическом канале происходит на расстоянии не менее 10 его диаметров от начала. Здесь по нашему методу и можно определять расход воздуха через вентилятор. Следует отметить, что удлинение цилиндрического канала приводит к увеличению гидравлического сопротивления за вентилятором и, следовательно, к уменьшению расхода воздуха через него. Таким образом, ясно, что для интенсификации теплообмена необходимо подбирать оптимальное расстояние между вентилятором и радиатором.

В настоящее время на рынке имеется море различных моделей кулеров, и число их все растет и растет. И сейчас уже, по-видимому, настало время оптимизации конструкций, а не просто увеличения мощностей двигателей вентиляторов. Для этого необходимо представлять картину течения воздуха в кулерах, что мы здесь и попытались сделать. А также и его тепловые характеристики, что, возможно, сделаем в дальнейшем. Конечно, мы охватили лишь малую толику проблем, но, в принципе, эта методика и оборудование позволяют проводить и дальнейшие исследования на других моделях.

Особенности совместной работы вентиляторов | Архив С.О.К. | 2005

Последовательное соединение вентиляторов.

В ряде случаев для увеличения производительности в сетях с большим сопротивлением вместо замены вентилятора на больший типоразмер целесообразно последовательно установить дополнительный вентилятор. Обычно последовательно включают в работу осевые вентиляторы, имеющие относительно небольшие давления.

В этом случае получается многоступенчатый вентилятор с одинаковыми рабочими колесами, между которыми установлены спрямляющие аппараты для раскручивания потока до осевого направления перед последующим колесом. Исключительно редко используют последовательную работу радиальных вентиляторов со спиральным корпусом из-за сложности компоновки. Канальные радиальные вентиляторы, особенно вентиляторы, выполненные по прямоточной схеме, имеют компоновочное преимущество, что позволяет использовать их последовательное соединение.

Ряд производителей, с целью повышения давления, предлагают установки, состоящие из двух последовательно установленных канальных вентиляторов [3]. При последовательной работе двух вентиляторов они имеют одинаковую производительность. Суммарную характеристику системы из двух вентиляторов можно получить сложением их давления (ординаты) при фиксированной производительности. Для упрощения анализа совместной работы вентиляторов в дальнейшем не будем учитывать увеличения сопротивления сети при установке второго вентилятора. Аэродинамическая характеристика суммарной работы двух одинаковых вентиляторов приведена на рис. 1.

Вентиляторы имеют производительность Qp, рабочим режимом каждого из вентиляторов является точка А, а системы из двух вентиляторов - точка В, давление в которой равно сумме давлений двух вентиляторов. Рассмотрим совместную работу двух вентиляторов, имеющих различные аэродинамические характеристики (рис. 2, а). Вентилятор 2 является "основным", а вентилятор 1 - "дополнительным", служащим для увеличения производительности "основного" вентилятора. Режимом совместной работы вентиляторов является точка С. Рабочим режимом "основного" вентилятораявляется точка В, а "дополнительного" - точка А, при этом каждый из вентиляторов имеет производительность Qp.

Если бы "основной" вентилятор работал один, то его рабочим режимом была бы точка Д, а производительность вентилятора - Qд. За счет установки "дополнительного" вентилятора производительность была увеличена на величину Qр - Qд. Если производительность "основного" вентилятора при работе в данной сети Qд меньше максимальной производительности "дополнительного" вентилятора Q1max, то установка "дополнительного" вентилятора приводит к увеличению производительности.

Рассмотрим случай неудачного подбора "дополнительного" вентилятора, максимальная производительность которого Q1max меньше производительности "основного" вентилятора Qд при его одиночной работе (рис. 2, б). Режимом совместной работы вентиляторов является точка С. Рабочим режимом "основного" вентилятора является точка В, а "дополнительного"- точка А, каждый из вентиляторов имеет производительность Qp.

Если бы "основной" вентилятор работал один, то его рабочим режимом была бы точка Д, а производительность вентилятора - Qд. "Дополнительный" вентилятор в этом случае работает в "турбинном" ("флюгерном") режиме и является аэродинамическим сопротивлением для основного вентилятора. Это приводит к тому, что производительность основного вентилятора при установке дополнительного уменьшилась на величину Qд - Qр. Но при этом необходимо помнить, что кроме уменьшения производительности "основного" вентилятора, "дополнительный" вентилятор потребляет соответствующую мощность! Это типичная ситуация неправильного подбора дополнительного вентилятора, служащего для увеличения производительности в вентсистеме. Рассмотрим последовательную работу вентиляторов с разной производительностью (основной вентилятор и вентиляторы доводчики).

Если сеть имеет длинные ответвления или тупиковую ветвь с небольшой производительностью, то в ряде случаев основной вентилятор целесообразно подбирать на заданную суммарную производительность, но меньшее давление (без учета сопротивления ответвлений), а в ответвления последовательно устанавливать вентиляторы-доводчики [4]. Особенностью работы вентиляторовдоводчиковявляется то, что они имеют меньшую производительность, чем основной вентилятор.

Перед вентилятором-доводчиком рекомендуется иметь некоторый избыток давления 50-100 Па, чтобы избежать обратных токов в предыдущих воздуховыпускных устройствах. На рис. 3 показан пример сети с вентиляторами-доводчиками. Основной вентилятор 1 имеет производительность Q1 и полное давление pV1, равное сопротивлению первого участка ∑∆р1 плюс избыточное давление (полное) перед первым вентилятором-доводчиком p* 2. Первый вентилятордоводчик имеет производительность Q2 = Q1 - Qв1 (здесь Qв1 - расход через первые воздуховыпускные решетки). Полное давление первого вентиляторадоводчика равно: pV2 = ∑∆р2 + p* 3 - p* 2, т.е. равно потерям в сети 2 плюс разница полных давлений за и перед вентилятором-доводчиком (в потери должно входить динамическое давление потока на выходе из выпускных решеток).

Если вентилятор-доводчик установлен один в системе, то p* 3 = 0 и его давление равно pV2 = ∑∆р2 - p* 2. Если подпор перед вентиляторами-доводчиками принимается одинаковым, то давление вентилятора-доводчика равно потерям в сети 2, т.е. pV2 = ∑∆р2. Характеристика первого вентилятора-доводчика приведена на рис. 3. Если в системе несколько вентиляторов-доводчиков с одинаковым избыточным давлением, то рабочим режимом первого вентилятора-доводчика является точка В. Если вентилятор-доводчик установлен один, то его рабочим режимом является точка А, являющаяся точкой пересечения характеристики вентилятора и сети с учетом избыточного давления перед вентилятором.

В ряде случаев неучет избыточного давления может привести к завышению производительности вентилятора-доводчика, которое может быть компенсировано при настройке вентсистемы. В заключение анализа последовательной работы вентиляторов необходимо обратить внимание на одно важное обстоятельство: какого бы типа ни были вентиляторы, второй вентилятор не рекомендуется ставить непосредственно за первым, поскольку на выходе вентилятора поток всегда имеет пространственную неоднородность на любых режимах работы.

Например, поток на выходе из канального вентилятора с круглым корпусом или осевого вентилятора без спрямляющего аппарата всегда имеет некоторую остаточную закрутку; течение на выходе канального вентилятора с прямоугольным корпусом всегда имеет пространственную неравномерность, поскольку потоком занято не все выходное сечение и т.д. Для исключения влияния предыдущего на последующий вентилятор необходимо, чтобы перед ним был отрезок прямого воздуховода длиной в несколько гидравлических диаметров для сглаживания пространственной и временной неоднородности потока.

Параллельная работа вентиляторов.

Параллельную установку вентиляторов используют в случаях, когда: необходимо увеличить производительность в сети; необходимо иметь разную производительность, в зависимости от сезона работы; для эффективного регулирования производительности в ветвях вентсистемы и т.д. Чтобы получить суммарную характеристику системы из двух вентиляторов, необходимо сложить их производительности (абсциссы) при фиксированном давлении. При анализе параллельной работы вентиляторов, как и в первом случае, не учитываем увеличения сопротивления сети при установке "дополнительного" вентилятора. Аэродинамическая характеристика двух одинаковых параллельно работающих вентиляторов приведена на рис. 4. Рабочим режимом каждого из вентиляторов является точка А, а системы из двух вентиляторов - точка В.

Вентиляторы имеют равные производительности Q1 и Q2, а суммарная производительность системы равна их удвоенной производительности Q1+2. Рассмотрим совместную работу двух различных вентиляторов (рис. 5), один из которых является "основным", а другой - "дополнительным", установленным, например, для увеличения производительности "основного". Для построения суммарной аэродинамической характеристики необходимо иметь характеристику "дополнительного" вентилятора в 4 квадранте (режим обратного течения через вентилятор).

Теоретическая кривая совместной работы, полученная сложением производительностей двух вентиляторов, имеет особый начальный участок E-F, на котором максимальное давление pv1max "дополнительного" вентилятора меньше, чем у "основного" (здесь точка F на характеристике совместной работы соответствует давлению pv1max на режиме заглушки "дополнительного" вентилятора). Существует два режима совместной параллельной работы вентиляторов, которые определяются сопротивлением сети. Рассмотрим случай, когда сопротивление сети не превышает максимальное давление "дополнительного" вентилятора pv1max (рис. 5, а). Режимом совместной работы вентиляторов является точка С, рабочим режимом "основного" вентилятора является точка В, а "дополнительного" вентилятора - точка А.

Если бы "основной" вентилятор работал один, то его рабочим режимом была бы точка Д, а производительность - Qд. За счет установки "дополнительного" вентилятора производительность при совместной работе была увеличена на величину Q1+2 - Qд. Такой режим характеризуется относительно устойчивой работой двух вентиляторов. Рассмотрим случай неудачного подбора "дополнительного" вентилятора, при котором сопротивление сети превышает его максимальное давление pv1max (рис. 5, б).

Теоретически, режимом совместной работы двух вентиляторов является точка С, совместная производительность двух вентиляторов - Q1+2. Рабочим режимом "основного" вентилятора - является точка В, а рабочим режимом "дополнительного" - точка А, причем через "дополнительный" вентилятор в режиме противодавления идет отрицательный расход - Q1 (знак минус!), снижающий общую производительность системы из двух вентиляторов.

Суммарная производительность системы Q1+2 меньше производительности одиночно работающего основного вентилятора Qд. В действительности же, и "основной" и "дополнительный" вентиляторы работают в нестационарном режиме. Через "дополнительный" вентилятор имеют место нестационарные во времени (периодические) прорывы воздуха, сопротивление сети периодически изменяется, что приводит также к неустойчивой работе и "основного" вентилятора (особенно, если он работает в области срывных режимов).

При этом "дополнительный" вентилятор потребляет определенную мощность! Необходимо всячески избегать подобных режимов работы вентиляторов, т.к. увеличенная нагрузка и ее периодические изменения могут привести к сгоранию электродвигателя "дополнительного" вентилятора. В крайнем случае, вход или выход "дополнительного" вентилятора необходимо перекрывать воздушным клапаном.

При параллельной работе двух вентиляторов имеет значение, как объединены их входы и выходы и как используется скоростной напор в каналах до и после вентиляторов. От этого может зависеть уровень неустойчивости выбранного режима. Например, если перед вентиляторами установлен тройник с ответвлениями под прямыми углами, то в таком тройнике, кроме потери скоростного напора, наблюдается интенсивное вихреобразование, которое может повлиять на работу вентиляторов и понизить порог устойчивой работы при их параллельном соединении.

В этом смысле тройник с плавными формами предпочтительнее. То же самое можно сказать и об объединяющем тройнике на выходе вентиляторов. Выше были рассмотрены режимы параллельной работы вентиляторов с монотонно падающими кривыми зависимости давления от производительности. Это характерно, например, для радиальных вентиляторов с загнутыми назад лопатками или для слабонагруженных осевых вентиляторов.

Для таких вентиляторов характерны не сильно выраженные зоны неустойчивой работы в области малых производительностей и не очень интенсивные колебания аэродинамических параметров в этих областях. Радиальные вентиляторы с барабанными колесами (с вперед загнутыми лопатками) имеют провал характеристики в зоне малых производительностей. Некоторые схемы высоконагруженных осевых вентиляторов имеют разрыв характеристик с сильно развитой неустойчивостью течения. Такие режимы являются нежелательными, их следует избегать. Особенно непредсказуемые последствия (по колебаниям давления и неоднозначности положения рабочей точки) могут возникнуть при параллельной работе таких вентиляторов.

Примерами неудачной параллельной работы вентиляторов с объединенным входом является, например, работа нескольких приточных установок различной производительности с общей "зажатой" шахтой; а неудачной работы с объединенным выходом - например, работа оконного вентилятора на нагнетание в помещение с организованным притоком, но с несбалансированной вытяжкой и т. д.

Интересно рассмотреть некоторые особенности работы радиального вентилятора двустороннего всасывания, который является примером параллельной работы двух одинаковых вентиляторов с объединенными входами и выходами (рис. 6). Теоретически производительность вентилятора равна удвоенной производительности каждого. В действительности у вентиляторов двустороннего всасывания, как правило, используется шкивоременная передача, подходящая к валу рабочего колеса со стороны одного из всасывающих отверстий.

Поэтому оно загромождено концом вала со шкивом и, кроме того, вращение шкива обеспечивает подкрутку потока на входе в вентилятор по вращению и эта сторона вентилятора работает хуже, чем вторая, со свободным входом потока. Таким образом, в ряде случаев вентилятор с двусторонним входом необходимо рассматривать как параллельную работу двух вентиляторов с различными характеристиками, со всеми эффектами, описанными выше.

Если же вентилятор двустороннего всасывания установлен в приточной установке, то положение усугубляется тем, что для уменьшения ее габаритов расстояние между всасывающими отверстиями и стенкам принимается минимальным, что приводит к ухудшению характеристик стороны закрытой шкивоременной передачей.

Лекция на тему: "Совместная работа вентиляторов"

Лекция

Тема: Совместная работа вентиляторов. Графический анализ параллельной и последовательной работы вентиляторов с одинаковыми индивидуальными характеристиками на общую сеть

План лекции

1. Совместная работа вентиляторов

2. Графический анализ параллельной и последовательной работы вентиляторов с одинаковыми индивидуальными характеристиками в общую сеть

Понятие об отрицательных производительности и давлении.

При совместной работе один из вентиляторов может иметь отрицательную производительность или отрицательное давление во время его работы. При работе одного вентилятора воздушный поток направлен от всасывающего патрубка к диффузору, разрежение создается у всасывающего патрубка вентилятора. В этом случае положительная производительность и положительное давление. При остановке одного из параллельно работающих вентиляторов в другой вентилятор поступает воздух, который в остановленном вентиляторе пойдет от диффузора к всасывающему патрубку (отрицательная производительность остановленного вентилятора- Q), но давление у всасывающего патрубка остановленного вентилятора меньше давления у диффузора (положительное давление +H) При остановке одного из последовательно работающих вентиляторов через него идет воздух к работающему вентилятору от всасывающего патрубка к диффузору (положительная производительность +Q), но давление у всасывающего патрубка будет больше давления у диффузора (отрицательное давление – Н). 2.Необходимость совместной работы вентиляторов; способы соединения вентиляторов. В шахтной практике могут возникнуть условия для совместной работы вентиляторов: 1. Конфигурацией вентиляционной сети, когда вентиляторы располагаются на крыльях шахтного поля. 2. Надобностью в некоторых случаях (при внезапном обильном выделении газа) включить в работу, кроме работающего вентилятора, резервный. 3. Необходимостью при местной вентиляции преодолевать большее сопротивление трубопровода или выработок, нежели давление, развиваемое одним вентилятором. В первом случае вентиляторы относительно друг друга соединяются параллельно, в третьем последовательно. 4.Влияние естественной тяги на работу вентиляторов с графическим изображением. Естественная тяга возникает в связи с различными уровнями расположения стволов шахты, различной температуры, влажностью и химическим составом воздуха на поверхности и выработках. Различают положительную естественную тягу, когда направление воздушных потоков от действия естественной тяги и вентилятора совпадают, отрицательную, когда направление потоков противоположно. При положительной естественной тяге суммарная характеристика I΄получается суммированием ординат характеристик 1 вентилятора и естественной тяги 2. При отрицательной естественной тяге суммарная характеристикаI΄ представляет собой характеристику 1 смещенную вниз на величину давления по характеристике 2 естественной тяге.

Анализ совместной работы вентиляторов на сеть

Вентиляторы, работающие на сеть одновременно, могут быть соединены последовательным (рис.8.2), параллельным (рис.8.3) и комбинированным способами (рис.8.4)


Рис.8.2 Последовательная работа вентиляторов

При совместной работе вентиляторов режим работы каждого из них (производительность и напор) зависит от режима работы других вентиляторов.

Анализ совместной работы вентиляторов может быть выполнен следующими методами:

  1. Методами моделирования на аналоговых и электронных приборах;

  2. Графическими методами;

  3. Графоаналитическими методами

Анализ методами моделирования на аналоговых приборах основан на том, что электрические и вентиляционные сети описываются аналогичными законами (табл. 2)

Таблица 2

Анализ табл.2 показывает, что законы расчета вентиляционных сетей и законы расчета электрических сетей (законы Кирхгофа) аналогичны. На этой основе разработаны приборы для моделирования и расчета вентиляционных сетей ПРВС-2, ППРВС-ДГИ, ЭВМС-5.

В настоящее время разработан ряд программ для расчета вентиляционных сетей на персональных ЭВМ методами математического моделирования.

Графический анализ совместной работы вентиляторов производится двумя методами:

  1. Методом построения суммарной характеристики вентиляторов;

  2. Методом построения активизированной характеристики вентиляционной сети.

Суммарная характеристика вентиляторов строится графически по их индивидуальным характеристикам. При этом используются следующие правила:

  1. При последовательной работе вентиляторов их депрессии слагаются, а производительность каждого из них одинакова;

  2. При параллельной работе вентиляторов их депрессии одинаковы, а производительности слагаются.

При анализе методом активизированных характеристик сети все совместно работающие вентиляторы рассматриваются по отношению к одному из них как сети со специальными характеристиками, которые описываются характеристиками вентиляторов. Суммируя характеристики вентиляторов с характеристиками отдельных участков вентиляционной сети, получают общую (активизированную) характеристику на которую работает один вентилятор. Точка пересечения характеристики вентилятора с активизированной характеристикой сети определяет режим его работы QиH.

Рассмотрим несколько примеров анализа совместной работы вентиляторов графическими методами:

Анализ последовательной работы двух одинаковых вентиляторов методом суммарных характеристик.

Заданы характеристики двух одинаковых вентиляторов В1, В2. Определить производительность и депрессию вентиляторов при их работе на сетьR1иR2.


Рис. 8.5 Графический анализ работы двух одинаковых вентиляторов установленных последовательно

Производим графическое суммирование характеристик вентиляторов В1, В2. Для этого проводим параллельно оси «Н» ряд линий, которые называются линиями равных расходов, и суммируем графики вентиляторов В1, В2по депресси. В результате построения получим суммарную характеристику В12(рис.8.5) Точка пересечения суммарной характеристики вентиляторов с характеристикой сетиR1(точка 1) определяет режим совместной работы вентиляторовQ1=Q2и Н=Н12. Точка 2 определяет режим работы каждого вентилятораQ1,H1иQ2,H2. Анализ графика показывает, что совместная работа вентиляторов на сеть сопротивлениемR1не эффективна, так как увеличение производительности и напора вентиляторов по сравнению с тем, если бы на сеть работал один вентилятор, незначительно.

Режим совместной работе вентиляторов на сеть сопротивлением R2характеризуется точкой 3, а режим работы каждого вентилятора точкой 4. Анализ графика показывает, что в этом случае совместная работа вентиляторов эффективна, так как значительно увеличивается производительность и особенно депрессия вентиляторов. Это позволяет значительно увеличить эффективность проветривания.

  1. Анализ последовательной работы двух разных вентиляторов методом суммарных характеристик

Заданы характеристики двух разных вентиляторов В1, В2. Определить возможные режимы их работы методом суммарных характеристик. Методика решения задачи остается такой, как и в предыдущей задаче. Результаты решения представлены на рис.8.6

При последовательной установке двух разных вентиляторов возможны три режима их работы:

  1. Для случая, когда характеристика сети (R1) проходит через точку пересечения суммарной характеристики вентиляторов с характеристикой более мощного вентилятораВ2работа вентилятораВ1бесполезна. В этом случае режим совместной работы вентиляторов характеризуется точкой 1 и суммарная производительность и депрессия вентиляторов равна производительности и депрессии вентилятораВ2;

  1. При работе вентиляторов на сеть R2, сопротивление которой меньшеR1совместная работа вентиляторов характеризуется точкой 2, а режим работы каждого вентилятора точками 3 и 4. В этом случае вентиляторВ1 будет работать с отрицательным напором, а суммарный напор и производительность вентиляторов будет меньше производительности и напора вентилятораВ2;

  1. При работе вентиляторов на сеть R3, сопротивление которой большеR1совместная работа вентиляторов эффективна и определяется точкой 5, а режим работы каждого вентилятора

точками 6 и 7.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какой вентилятор называется центробежный?

2. Назовите особенности конструкции центробежного вентилятора?

3. Когда был создан центробежный вентилятор?

4. Какие способы реверсирования воздушной струи вентиляторной установки бывают?

5. Какая конструкция центробежного колеса?

Литература.

1.Хаджиков Р.Н., Бутаков С.А. Горная механика. М.: Недра, 1982 с. 56 - 62

обзор схем и советы по проведению монтажа

Бывает, примешь горячую ванну или душ, распаришься, расслабишься – самое время привести себя в порядок. Подходишь к зеркалу – а оно полностью запотевшее, и даже полотенце не может его осушить. Либо в туалете подолгу сохраняется запах от предыдущего посетителя или навязчивого освежителя воздуха. Знакомые ситуации? Решить такие проблемы поможет подключение вытяжного вентилятора в ванной и туалете, общего или двух отдельных.

Пренебрегать качеством вентиляции санузла не стоит, ведь это вопрос не только удобства, но и безопасности. Со временем вдоль ванной, по углам и в швах между кафелем заводятся плесень и грибок, опасные для здоровья человека. Полностью вывести их зачастую возможно только при капитальном ремонте, так что приобретение и установка вытяжного вентилятора окупаются с лихвой, предупреждая подобные проблемы.

В этой статье мы расскажем, как организовать систему принудительной вентиляции санузла, на что обратить внимание при покупке оборудования, как всё установить и подключить самостоятельно. Рассмотрим варианты схем подключения, подходящие для разных моделей вентиляторов и условий использования, а также дадим несколько полезных советов о вентиляции в ванной и туалете.

Содержание статьи:

Выбор вентилятора и способа запуска

На рынке представлено множество , в том числе – для санузла. Они отличаются не только размером и внешностью. Существует целый ряд характеристик, которые следует учесть при выборе и покупке.

Вентиляторы для ванной бывают накладные и канальные, со сплошной передней панелью или решеткой, разного цвета и дизайна

Первое, что определяет схему подключения вентилятора для вытяжки воздуха из санузла, это способ его запуска.

В зависимости от модели, существуют такие варианты:

  1. Включение на корпусе вентилятора кнопкой или шнурком – они проще всего подключаются, но каждый раз тянуться под потолок не совсем удобно.
  2. Запуск отдельным выключателем или параллельно с освещением. Сам вентилятор также имеет всего 2 провода, но схемы возможного подключения сложнее и разнообразнее. В том числе, с внешним таймером или гигрометром, датчиком движения или открытия двери.
  3. Управление через встроенный таймер или гигрометр. Такие модели подключаются трехжильным проводом.
  4. Дистанционное управление через пульт. Эти модели сочетают простоту подключения первого варианта и максимальное удобство в эксплуатации, но и стоят дороже всех.

Кроме того, не любой вытяжной вентилятор подходит для санузла. Дело в том, что это электрооборудование, и для работы в условиях высокой влажности класс защиты должен быть не менее IP45, что подтверждается в документах.

При этом каждую цифру маркировки следует учитывать отдельно, то есть защита IP62 не подходит, поскольку на устойчивость к влаге указывает вторая цифра, она должна быть не меньше 5.

На практике защита реализуется в виде изолированных контактов подключения, скрытой или влагостойкой платы управления, герметичного корпуса двигателя.

Даже вентиляторы с высокими характеристиками защиты от влаги не рекомендуется размещать так, чтобы на них могла попасть вода

Также следует определиться с типом конструкции прибора. Осевые модели дешевле, но более шумные, поскольку воздух через них проходит прямо. Центробежные вентиляторы формируют потоки-вихри, которые выталкивают воздух по кругу – это значительно тише. Кроме того, для частного дома можно выбирать которые устанавливаются внутри вентиляционного канала, а не на выходе из него.

Еще один критически важный параметр – мощность и производительность вентилятора. Для этого объём помещения нужно умножить на 6 – 8, в зависимости от количества жильцов. Полученная цифра – минимальный необходимый объём воздухообмена в час.

Слишком слабый вентилятор будет плохо справляться со своей задачей, его придётся надолго оставлять включенным. Чересчур мощный не только добавит сильные сквозняки, но и может спровоцировать обратный ток воздуха из общей вентиляционной шахты, со всеми соседскими запахами.

Также обратите внимание на диаметр вентилятора. Если он не будет соответствовать диаметру существующего вентиляционного отверстия, для монтажа дополнительно понадобятся труба и строительная пена либо перфоратор, а также значительно больше усилий.

На комфорт использования значительно влияет шумность оборудования. Тихие модели производят не более 25-30 дБ, менее удачные решения – около 50 дБ, а порой и больше.

Обратный клапан убережет вас от запахов и влаги из соседского санузла, когда вентилятор выключен. Также он частично защищает устройство от пыли в шахте

Кроме названных параметров, обратите внимание, оснащен ли , функцией проветривания, переключателем режимов, дисплеем с индикацией температуры и влажности. Дизайнерские решения включают оригинальные или сменные защитные панели, иногда – с подсветкой.

Схемы подключения проводки вентилятора

Самая ответственная часть работ по монтажу системы вентиляции – подключение электрической проводки. От этого зависит корректность, эффективность и безопасность работы системы, а также удобство её использования. Не редко бывает, что установленным вентилятором в ванной никто не пользуется только потому, что его неудобно включать или выключать.

Разные схемы подключения, а также встроенные и внешние устройства позволяют автоматизировать управление вентилятором, либо минимизировать затраты на его установку.

Устройства с выключателем на корпусе

Недорогой и надёжный вариант – установка вентилятора со встроенным выключателем. Его можно подключить к розетке или напрямую к проводу, подающему электричество в квартиру, смотря что ближе.

Таким же образом подключаются самые дорогие модели, которые управляются пультом. Они также имеют кнопку отключения на корпусе – аварийную.

Однако, перед тем как подключить вентилятор напрямую к розетке, подумайте, будете ли вы каждый раз дотягиваться до кнопки или шнурка на корпусе агрегата? Ведь устанавливать его нужно под потолком, где скапливается пар. Конечно, шнурок можно удлинить – но это не эстетично, да и не всегда удобно.

Существуют и модели, изначально оснащенные вилкой для включения в розетку. Они выручают, если необходимость в принудительной вентиляции выявлена после завершения отделки

К преимуществам такого подключения можно отнести управление вентиляцией изнутри санузла – ведь по ПУЭ любые другие выключатели и органы управления электроприборами должны располагаться снаружи, в коридоре.

Подключение вентилятора к освещению

Наиболее простой и бюджетный вариант обустройства принудительной вентиляции санузла – подсоединить вентилятор к ближайшей лампочке, затратив минимум проводов и усилий. В таком случае вытяжка будет работать ровно столько времени, сколько горит свет.

Проводя подключение вытяжного вентилятора в ванной или туалете по этой схеме, стоит хорошо заизолировать места соединения проводов

Установить вентилятор с тремя проводами подключения несколько сложнее. Такому агрегату требуется постоянное питание платы, поэтому к нему и фаза, и ноль тянутся напрямую из коробки.

Выключатель размыкает дополнительный провод фазы, управляющий таймером. Подробнее все соединения описаны на схемах ниже.

В распределительной коробке уже заведены 3 провода: подача электричества со щитка (Гр. Осв), питание освещения в санузле (Свет) и к выключателю, подключенный к жилам фазы из первых двух

Из трёх жил провода вентилятора одна замыкается напрямую на фазу, идущую со щитка – она обеспечит постоянную работу платы управления

Жила ноля соединяется с остальными нулями, а третья подсоединяется к проводу, идущему от выключателя – вместе с фазой, питающей освещение

Подключение через коробку безопаснее, поскольку все соединения вынесены за пределы ванной, но имеет те же недостатки в эксплуатации, что соединение с лампочкой. С одной стороны, вы никогда не забудете включить вытяжку, проводов понадобится мало, а спрятать их можно даже после облицовки стен – в потолок.

С другой стороны, мало кому понравится сквозняк и шум во время купания, а времени работы от света для эффективной вентиляции может быть недостаточно. В результате приходится оставлять включенным освещение после выхода из ванной или туалета, а это дополнительный расход электроэнергии.

Наличие встроенного таймера в вытяжном вентиляторе нивелирует эти недостатки: в режиме ванны он будет включаться только после отключения света и работать заданное время, а в туалете запустится вместе с освещением.

Подключение через выключатель

Такая схема подключения наиболее универсальна, надёжна и распространена. По ней можно подключить любую модель вентилятора и управлять им вручную, независимо от освещения.

Подключение вентилятора с таймером проводится практически так же, как мы рассказывали в предыдущем пункте, о соединениях в распределительной коробке. Принципиальная разница в том, что фазовый провод вентилятора замыкается не вместе с фазой освещения, а по отдельности – к отдельным проводам двухклавишного выключателя.

Схема проводки вентиляции и освещения в санузле в целом выглядит так. Провода фазы обозначены красным, желтым и оранжевым цветами, синий – ноль, салатовый – заземление, если оно предусмотрено в вентиляторе

Чтобы подключить таким образом простые модели без встроенного таймера, достаточно подвести напрямую к вентилятору провод ноля из распределительной коробки, а фазу – от выключателя. Если уже установлен одноклавишный выключатель света, его , а провод от него до коробки- трёхжильным. К новой жиле и подключают фазовый провод для питания вентилятора.

Барахлить такая схема может чаще всего по одной причине: перепутаны фаза и ноль.

Как вариант, соединения могут быть выполнены непосредственно в углубленном подрозетнике – на работу схемы это никак не повлияет

Если в санузле при выключенном свете мигают диодные лампочки, а вентилятор с электронным управлением ведёт себя странным образом, есть смысл вскрыть распределительную коробку и ещё раз перепроверить наличие фазы на проводе, ведущем к выключателю.

Более подробно о том, как подключить вентилятор к выключателю читайте .

Включение в схему внешнего датчика

В любую из приведенных выше схем можно включить дополнительный датчик влажности, загрязненности воздуха, таймер (если нет встроенных), датчик движения или открытия двери.

Наиболее эффективной будет вентиляция в ванной, управляемая датчиком влажности, а в туалете – таймером или датчиком загрязнения воздуха.

Подключение дополнительных датчиков осуществляется в провод фазы – тот же, который идёт от выключателя, в единую линию. Иногда требуется подключение и ноля к устройству

Стоит заметить, что внешние датчики, как правило, гораздо менее долговечны и надёжны в условиях ванной, чем встроенные в вентилятор.

Порядок проведения монтажа вентилятора

Как и в любых строительных работах, систему вентиляции для начала нужно спроектировать. Лучше это сделать ещё в самом начале ремонта ванной комнаты, чтобы иметь возможность спрятать все коммуникации в стены и под потолок.

Если речь идет о санузле в квартире, где в стене уже есть отверстие в общий вентиляционный канал, нужно лишь превратить естественную вентиляцию в принудительную. Для этого достаточно определиться с моделью вентилятора и схемой его подключения к электричеству.

Исключение составляют квартиры, в которых вентиляционная шахта примыкает лишь к одному из помещений раздельного санузла – там потребуется сооружение канала

В частном доме обычно приходится сооружать систему с нуля, выводя вентиляционную трубу на улицу через крышу, реже – через стену. В таком случае необходимо не только всё продумать, но и составить план-схему, по которой удобно будет считать необходимые материалы и производить монтаж.

Стоит проверить наличие естественной тяги в существующей шахте, а в случае её полного отсутствия обратиться в ЖЕК для прочистки. Для эффективного воздухообмена лучше располагать вытяжку напротив двери либо проточного клапана, если таковой имеется.

Следующий этап – закупка всего необходимого. Заранее приобрести стоит даже то, что будет устанавливаться в самом конце ремонта, ведь другая модель вентилятора может не подключится к уже подведенным проводам.

Разобравшись, как подключить купленный вентилятор и выбрав схему вентиляции, можно приступать к ремонту санузла.

В ходе декоративной отделки стен и потолка закладываются провода в гофрированных изоляционных трубках, при необходимости сооружается вентиляционный канал и подгоняется размер отверстия под вентилятор. Подключение проводки и установка выключателей также проводится на этом этапе.

Альтернативный вариант, доступный только в частном доме – установка канального вентилятора. При его монтаже к стене прикручивается лишь специальная пластина, а основной корпус с двигателем защелкивается в боковые крепежи

Сам вентилятор устанавливается после завершения отделки. Порядок установки такой:

  1. Убедиться, что провода, выведенные для вентилятора, обесточены.
  2. Снять переднюю панель, вставить корпус в отверстие и маркером отметить на плитке места для крепления.
  3. Просверлить отверстия дрелью со сверлом по керамике, забить в них дюбеля. Этим этапом можно пренебречь полностью или использовать только часть предусмотренных крепежей. Пластиковые вентиляторы весят немного, обычно для фиксации достаточно жидких гвоздей или полимерного клея.
  4. Даже при креплении на саморезы, периметр корпуса вентилятора обязательно промазать силиконом или другим полимером – для поглощения вибраций и предотвращения шума.
  5. Вставить корпус в отверстие, проверить по уровню (для моделей с квадратной лицевой частью) и плотно прижать до схватывания герметика.
  6. Подключить провода к клеммам устройства и зафиксировать так, чтобы не осталось оголенных участков.
  7. Включить вентиляцию, проверить работоспособность во всех предусмотренных режимах.
  8. Установить лицевую панель.

Этот порядок универсальный, подходит для накладных вентиляторов любой модели. Также не имеет значения, устанавливается вентилятор в стену или в потолок – отличается лишь установка .

Некоторые модели имеют плату управления с возможностью установки режима работы для ванной или туалета, а также настройкой таймера

Если конструкцией вентилятора предусмотрен таймер, гигрометр, переключатель режимов или другое оборудование, не забудьте его настроить, пока не надета декоративная панель.

Нередко с завода регулировочный винт таймера выкручен на минимум – подберите необходимую длительность работы экспериментальным путем.

Также может быть переключатель режимов, который выглядит как 3 или 4 металлических штырька со съёмной перемычкой на двух из них.

В режиме «туалет» вентилятор запускается сразу, одновременно с включением света и работает заданное таймером время. В режиме «ванная» сигналом к пуску служит выключение света, так что шум и сквозняки не потревожат вас в душе.

После регулировки и настройки не забудьте закрыть отверстия на крышке защиты платы от влаги, если это предусмотрено конструкцией

Встроенный гигрометр можно настроить на определённый уровень влажности, при которой вентилятор будет запускаться.

Распространенные ошибки и дополнительные советы

Ошибки подключения вентилятора могут стать причиной не только некорректной работой вытяжки, но и короткого замыкания или пожара. Не забывайте, что санузел – помещение с высокой влажностью, а значит – особенно опасное для электроприборов и проводки.

Чтобы с первой попытки обустроить вентиляцию без ошибок, учитывайте такие советы:

  1. Чем меньше изгибов и проще конструкция вентиляционного канала, тем лучше тяга.
  2. При единой системе вентиляции раздельного санузла воздух должен двигаться из ванны в туалет, а не наоборот.
  3. Для всех соединений проводов используйте , а не изоленту.
  4. Зачищайте ровно такую часть провода, какая зайдёт в клеммник.
  5. Проверьте наличие противомоскитной сетки в вентиляторе. Если вдруг её нет – добавьте, ведь комары и другие насекомые отлично себя чувствуют в тёплых влажных вентиляционных шахтах.
  6. В частном доме обязательно утепляйте часть вентиляционного канала или шахты, проходящие через неотапливаемые помещения. В противном случае в холодную погоду тяги не будет.
  7. Не пренебрегайте заземлением для металлических вентиляторов.

Кроме того, чтобы вентилятор не мешал естественной вентиляции, когда он отключен, можно использовать сдвоенные прямоугольные решетки, с отверстием под вентилятор вверху и обычной решеткой под ним.

Подключая питание вентилятора, не перепутайте контакты: N – ноль, T или LT– таймер, фаза от выключателя, L или Line – фаза напрямую из коробки

Если возможности установить двойную решетку нет, сохранить естественную вентиляцию можно, подставив пенопластовые ножки 1 – 2 см под уголки корпуса, в местах крепления саморезами. Как правило, вентиляционное окно квадратное, а корпус вентилятора – круглый, и этих зазоров вполне достаточно для циркуляции воздуха.

Учтите, что даже идеально установленный и достаточно мощный вентилятор будет работать неэффективно, если нет достаточной приточной вентиляции. Обычно её обеспечивает щель 1,5–2 см под дверью в санузел, но для красоты её можно заменить специальной решеткой, которая врезается в нижнюю часть двери.

Также позаботьтесь о том, чтобы свежий воздух вообще попадал в жильё, ведь после установки пластиковых окон и новых дверей, утепления стен и бетонной стяжки на полу квартира оказывается герметично закупорена, как термос.

Кроме того, вытяжному вентилятору может понадобиться чистка. Поэтому рекомендуем ознакомиться также с пошаговой инструкцией по разборке и чистке устройства. Подробнее – переходите по .

Выводы и полезное видео по теме

Сооружение вентиляционного канала для автономной вентиляции туалета и ванной при наличии лишь одной шахты наглядно показано на этом видео:

Подключение простого вентилятора подробно описано здесь:

Подводя итог можно сказать, что самостоятельно обустроить эффективную систему вентиляции в квартире вполне возможно, но нужно быть внимательным и заранее всё тщательно продумать. Если же вы в своих силах не уверены, поручите дело специалисту, ведь ошибки в работе с электропроводкой могут привести к печальным последствиям.

А приходилось ли вам устанавливать вентилятор в ванной или туалете? Пожалуйста, расскажите, какой схемой подключения воспользовались вы и были ли сложности в монтаже? Оставляйте свои комментарии, делитесь опытом – блок для связи расположен под статьей.

Магазин розничной торговли Tjernlund Усилитель сушильных каналов (модель LB1), 5-летняя гарантия отсутствия засорения

Проветривание сырых, затхлых подвалов / Улучшение качества воздуха в помещении

Во многих домах подвалы сырые, несвежие, затхлые или вонючий из-за сезонных проблем с водой, отстойников, стоки в полу или общее отсутствие воздухообмена. В XCHANGER Basement Fan - это экономичный и простой способ автоматически проветрить подвал, чтобы устраняют запахи подвала и снижают влажность.

Также используйте XchangeR к:

  • Вытяжной затхлый воздух или воздух, загрязненный отходящими газами древесины или радоном

  • Подача свежего подпиточного воздуха в герметичные дома или для печей и каминов

  • Установите по одному вентилятору в каждом направлении для сбалансированного воздухообмена

  • Вентиляция горячих гаражей, складских помещений и цехов

  • Поддержание свежести кают и домов у озера

  • Разбавленный уровень радона в подвале

Легко переверните ОДИН или ОБА вентилятора, чтобы они были *:

  • Выхлоп затхлый воздух или воздух, загрязненный древесиной отходящие газы или радон

  • Поставка свежий макияж в тесных домах или для печи и камины

  • Установите по одному вентилятору в каждом направление для сбалансированного воздухообмен

* Все три ориентации превышают ASHRAE 62. 2-2007
Требования к вентиляционному воздуху


Характеристики X2D и X2R:

  • Сверхтихие сдвоенные вентиляторы для вытяжки, приточный или сбалансированный воздухообменник
  • Простой подключаемый электрический (шнуры 6 футов) и очень низкое энергопотребление
  • Устанавливается через балка обода 16 дюймов по центру или большие балки перекрытия или через стену

X2D

X2R

X2D включает в себя вентиляторы и капюшон все в одном компактном устройстве.Включает контроль осушителя и магнитные ограничители тяги, чтобы предотвратить попадание нежелательного воздуха в ваш Главная. Установить X2D через отверстие 12 x 5 дюймов в балка подвала или любое другое стена. Подключите вентиляторы XchangeR к управление осушителем и вилка управление в стандартную розетку.

Использовать X2R в приложения, где внешний вытяжной находиться в другой комнате, чем вентиляторы установлены в.Повесить X2R от балки / фермы перекрытия или безопасного к стене. Установить вытяжку через 13 3/4 " овальное отверстие 6 1/2 дюйма с использованием шаблон и воздуховод 6 гибкий к хомутам X2R на корпусе вентилятора. В X2R включает магнитные ограничители тяги, чтобы предотвратить попадание нежелательного воздуха в ваш Главная. Он не включает контроль осушителя, поэтому что он может быть соединен с типом контроля, который лучше всего подходит применение.

X2D Уникальный Особенности:

X2R Уникальный Особенности:

  • Вытяжка отдельно от вентиляторов для гибкость установки

  • Монтаж вентилятора в сборе с пола балка / ферма или на стене в любом направлении для облегчения установка и гибкость

  • Магнитные ограничители тяги предотвращают попадание нежелательного воздуха в ваш дом

X2D Принадлежности

X2R Принадлежности

  • Dh3P Dehumidistat Control

  • БД-6 6 дюймов с возвратной пружиной, обратная тяга Демпфер

  • DT2-6 6 "Взводной канал

  • Контроль скорости SCP

  • SWR Switch-It Беспроводная розетка

Меньше, чем стоимость портативного осушитель воздуха и на долю рабочего расход, снизить уровень влажности и устранить затхлый запах подвальной плесени за счет установки Tjernlund XCHANGER подвальный вентилятор.

HVACQuick - Инструкции - Вентиляция нескольких ванных комнат с помощью одного вентилятора



Типовая установка в 2 ванных комнатах с использованием вентилятора серии FR



Как вы управляете этим вентилятором? Один из популярных методов - использовать электронные таймеры в каждой ванной комнате. Номер модели таймера Fantech - FD60EM .У этого устройства есть настройки на 10, 20, 30 и 60 минут. Таймеры (вы также можете использовать простые выключатели света в качестве альтернативы) подключены так, чтобы контакты были включены «параллельно». Это означает, что если какой-либо из таймеров (или переключателей) включен, вентилятор будет включен. Что хорошо в использовании электронных таймеров, так это то, что вы можете быть уверены, что ванна хорошо проветривается и на вентиляторах не осталось «случайно» оставленных вентиляторов, которые потенциально могут привести к потере большого количества кондиционированного воздуха.

Если вы используете решетки PBH или PBL (решетки со встроенным освещением), свет обычно управляется отдельным выключателем или переключается вместе с другими осветительными приборами для ванной комнаты.

Дополнительная опция - использовать вентилятор серии CVS от Fantech. По сути, это «вентилятор в коробке» с 3-4 портами сбоку. Этот вентилятор отлично подходит для узких мест и / или когда требуется более двух точек вентиляции.



Типичная установка CVS




Дополнительные примечания и советы:
- рекомендуемый максимальный поток воздуха для вытяжных решеток Fantech составляет: 4 дюйма - 100 кубических футов в минуту, 5 дюймов - 125 кубических футов в минуту, 6 дюймов - 150 кубических футов в минуту, 8 дюймов - 200 кубических футов в минуту
- используйте гибкий изоляционный воздуховод для ограничения шума и конденсации
- используйте не менее 8 футов изолированного воздуховода между решеткой и вентилятором, чтобы максимизировать акустические преимущества
- убедитесь, что вы подвешиваете воздуховод так, чтобы не образовывались впадины - конденсат может скапливаться в помещении впадины, потенциально блокирующие поток воздуха
- всегда используйте обратный клапан для предотвращения сквозняков

Дополнительные ссылки:
Регуляторы скорости и таймеры Fantech
Гибкий изолированный воздуховод Fantech
Все продукты Fantech

Как всегда, если вы хотите задать дополнительные вопросы по этой или другим техническим темам позвоните нам по телефону 877-711-4822 - 9-5 PST.Живые люди для технической поддержки и продаж - прежде всего Интернет!

Фотографии и изображения любезно предоставлены Fantech.

Вы можете рассчитывать на надежную работу
Канальные двигатели вентилятора K&B, которые прослужат вам долгие годы.

K&B Двигатели с канальным вентилятором безупречно работают на
высокие обороты, необходимые для моделей с вентилятором.

K&B Двигатели с канальным вентилятором также доступны с радиаторными головками. для комплектов канальных вентиляторов Byron.

,21 у.е. (3,5 куб.см) ВЕНТИЛЯТОР С ПДУ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Модель 8910
Размер .21 год у.е. (3,5 см3)
Диаметр отверстия 0,65
Ход 0,64
л.с. 1,25
об / мин 2 000 - 25 000
Масса 9.5 унция.
Вал Нить 1/4 " х 28
Свечение Вилка K&B HP 7300

.45 у.е. (7,5 куб.см) ПРИВОДНОЙ ВЕНТИЛЯТОР с ПДУ

Часть № 9101
Руководство пользователя • Запчасти Список
Цена & Доступность

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Модель 9101
Размер .45 у.е. (7,5 см3)
Диаметр отверстия 0,87
Ход 0,76
л.с. 2,2
об / мин 2 000 - 25 000
Масса 13.4 унция.
Вал Нить 1/4 " х 28
Свечение Вилка K&B HP 7300

.48 ВЕНТИЛЯТОР R / C

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Модель 4825
Размер .48 DF
Диаметр отверстия 0,85
Ход 0,8
л.с. 2,75
об / мин 2 000 - 25 000
Масса 15.8 унция.
Вал Нить 1/4 " х 28
Свечение Вилка K&B HP 7300

.82 / 1.00 куб. дюйм. R / C ВЕНТИЛЯТОР

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Модель

Размер

Диаметр отверстия

Ход

H.С.

об / мин

Масса

Опора

9550

100 у.е.дюйм DF

1.100

1.060

4,8

2 000 - 22 000

23.5 унция.

5300

,82 DF

1.04

0,96

4,2

2 000 - 23 000

23 унция.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх