Vysokoúčinné ventilátory pre vzduchotechnické jednotky (AHU)

Obr. 2: Vo vzduchotechnických jednotkách možno použiť radiálne i axiálne ventilátory.
Zdroj: ebm - papst CZ

Energetická účinnosť podľa svojej definície vyjadruje vzťah medzi prijatou a vytvorenou energiou. Rovnaké pravidlo, samozrejme, platí i pre ventilátory. Stanoviť, ktorý ventilátor je najúčinnejší, však nie je také jednoduché. Ventilátory sú zariadenia, ktoré reagujú na každú zmenu vrátane podmienok inštalácie, zmien otáčok alebo zmien tlakového pomeru v dôsledku znečistenia filtra. Výsledkom je, že žiadny ventilátor nefunguje vždy a na všetkých miestach s tou „najlepšou účinnosťou“. Najlepšou voľbou sú pre väčšinu vzduchotechnických jednotiek radiálne ventilátory.

Výkon, hlučnosť a účinnosť každého ventilátora závisia od geometrie obehového kolesa, konštrukcie skrine, rýchlosti a priemeru. Vo vzduchotechnických jednotkách (AHU) možno teoreticky použiť radiálne i axiálne ventilátory.

V oboch prípadoch sa vzduch nasáva rovnobežne s osou otáčania. Zatiaľ čo odtok vzduchu je pri axiálnych ventilátoroch primárne rovnobežný s osou, pri radiálnych ventilátoroch sa odvádza radiálne zo stredu, teda odstredivo.

Pri oboch konštrukciách je prietok vzduchu priamoúmerný rýchlosti, zatiaľ čo tlak stúpa s druhou mocninou rýchlosti. Vhodnosť voľby jednotlivých variantov závisí od použitia a podmienok inštalácie. Inštalačné a prevádzkové podmienky sú dôležité, aby ventilátor pracoval s optimálnou účinnosťou a s minimálnymi emisiami hluku.

Axiálny ventilátor. Rozumné riešenie?

Axiálne ventilátory pracujú najúčinnejšie, keď premiestňujú veľké objemy vzduchu, napríklad cez výmenník tepla, do otvoreného priestoru pri nízkom spätnom tlaku. Na dosiahnutie najlepšej možnej účinnosti by malo byť axiálne obehové koleso ventilátora umiestnené v jeho tele, ktoré je aerodynamicky optimalizované.

Spolu s predným panelom a dodržaním potrebného priestoru medzi nasávacou a výstupnou stranou to zaisťuje správne riadenie prietoku. Charakteristická pracovná krivka typického axiálneho ventilátora je na obr. 1 označená modrou.

Obr. 1: Rozdielne charakteristiky radiálnych a axiálnych ventilátorov
Obr. 1: Rozdielne charakteristiky radiálnych a axiálnych ventilátorov | Zdroj: ebm – papst CZ

Axiálne ventilátory preto dosahujú optimálnu účinnosť pri vysokých prietokoch vzduchu a vykazujú potom minimálnu hlučnosť. Axiálne ventilátory sú citlivé na kolísanie prúdenia vzduchu na vstupe, ak sa nepoužijú ďalšie opatrenia upravujúce prúdenie.

Často je tiež užitočné mať na výstupnej strane vypúšťaciu lopatku, aby sa optimalizovala účinnosť, čo si ale vyžaduje náročnejšiu montáž a vedie to k väčšej celkovej dĺžke zariadenia. Výstupné charakteristiky axiálnych ventilátorov sú v porovnaní s radiálnymi ventilátormi veľmi úzke, čo je nevýhoda pri použití ďaľších filtrov alebo výmenníkov tepla. Ak je však vzduch odvádzaný priamo, môže to byť, naopak, výhoda (obr. 2).

Obr. 2: Vo vzduchotechnických jednotkách možno použiť radiálne i axiálne ventilátory.
Obr. 2: Vo vzduchotechnických jednotkách možno použiť radiálne i axiálne ventilátory. | Zdroj: ebm – papst CZ

Radiálny ventilátor. Lepšia voľba

Radiálne obehové kolesá sú menej citlivé na vplyvy na vstupe a výstupe. Vývoj radiálnych ventilátorov RadiPac spoločnosti ebm-papst, špeciálne navrhnutých na použitie vo vzduchotechnických jednotkách, zahŕňal nielen optimalizáciu energetickej účinnosti a emisií hluku obehového kolesa, motora, riadiacej elektroniky a skrine, ale zohľadnili sa aj skutočné podmienky inštalácie v jednotke.

Výsledkom je ventilátor, ktorý nevyžaduje zložitú inštaláciu. Radiálne ventilátory bez špirálovej skrine sú navyše zvlášť flexibilné, čo sa týka rôznych variantov vyústenia z jednotky. Keďže ventilátory privádzajú vzduch do tlakovej komory, možno sa pripojiť k potrubnému systému prakticky vo všetkých smeroch bez významných strát.

Obr. 3: Porovnanie charakteristík axiálneho ventilátora s difúzorom a ventilátora bez neho.
Obr. 3: Porovnanie charakteristík axiálneho ventilátora s difúzorom a ventilátora bez neho. | Zdroj: ebm – papst CZ

Radiálne ventilátory s modernou technológiou EC

Pri výbere ventilátorov sú dôležité hodnoty spotreby energie uvedené v technických dokumentoch. Treba však správne interpretovať aj uvedené úrovne účinnosti. Pri axiálnych ventilátoroch treba brať do úvahy skutočnosť, že aerodynamicky nestabilný prevádzkový rozsah má veľký vplyv. Ak sa pracovná krivka systému posunie smerom k vyšším tlakom, môže to mať zničujúci účinok na prevádzkovú bezpečnosť zariadenia, a teda i na celý systém.

Viac na www.ebmpapst.cz

ZDROJ: PR článok spoločnosti ebm – papst CZ s.r.o.