Typy a princíp činnosti bezlopatkových ventilátorov

Ventilátory sú už dlho cenovo dostupné a efektívne zariadenia, ktoré pomáhajú udržiavať požadovanú mikroklímu v byte či kancelárii. Zdravie, pohoda a výkon ľudí v miestnosti budú závisieť od tlaku, teploty, relatívnej vlhkosti, rýchlosti prúdenia vzduchu takéhoto zariadenia.

Najjednoduchším zariadením na nútenú cirkuláciu vzduchu v miestnosti je ventilátor - obežné koleso s lopatkami namontovanými na hriadeli motora bez prevodovky. Všetky ventilátory s otvorenými lopatkami majú veľmi nepríjemný „vedľajší efekt“ – hluk, ktorý vzniká v dôsledku prudkej zmeny rýchlosti a smeru prúdenia vzduchu na lopatky. Pri nízkych otáčkach zvuk pripomína bzučanie nízko letiaceho lietadla, pri vysokých otáčkach - pískanie.

Slávny anglický vedec James Dyson dlho pracoval na vytvorení zariadenia na konvekciu vzduchu v miestnosti, ktoré funguje bez hluku a prievanu. Otestoval nápad Nikoly Teslu o zrýchlení prúdenia vzduchu pomocou vysokofrekvenčného vysokonapäťového elektrického poľa. Čoskoro vedec túto myšlienku opustil - vysoké napätie vyžadovalo dobrú izoláciu a vytváralo jedovaté oxidy dusíka a kovov v dôsledku žeravého výboja medzi elektródami.

Druhý nápad, ktorý Dyson vyskúšal, bol jeho vlastný. Chcel vytvoriť ventilátor bez hlavnej nevýhody - zvýšenej hlučnosti počas prevádzky, vznikajúcej pri prudkej zmene rýchlosti a smeru prúdenia vzduchu. Plášť ventilátora, z profilu pripomínajúci krídlo lietadla, vytvoril vedec vo forme prstenca so štrbinovou štrbinou na výstup vzduchu po obvode. Vysokorýchlostná vzduchová turbína bez lopatiek, podobná dizajnu ako vodný mlyn, je umiestnená v spodnej časti skrine. Nasáva vzduch cez štrbiny a dodáva ho do druhej vysokotlakovej turbíny umiestnenej na vrchu v blízkosti prstenca. Stlačený vzduch je vytláčaný vysokou rýchlosťou cez úzku štrbinu v plastovom krúžku.

Pokles tlaku pri výstupe vzduchu cez štrbinu, ktorá svojím profilom pripomína krídlo lietadla, roztáča okolitý vzduch. Silná vzduchová špirála, podobná veľkej šiške, sa pohybuje vpred pozdĺž osi prstenca, intenzívne so sebou ťahá okolitý vzduch podľa Bernoulliho zákona a vytvára okolo seba zónu turbulencie.

Konštrukcia bezlopatkovej ventilátorovej turbíny je patentovaná, preto nie je možné podrobne popísať zariadenie hlavnej jednotky bezlopatkového ventilátora. Z otvorených zdrojov je známe, že turbína ventilátora využíva technológiu Air Multiplier. Bezlopatkový typ ventilátora je podľa nezávislého skúmania jedným z najtichších a najhospodárnejších. Je certifikovaný ISO.

Stolný bezlopatkový ventilátor je založený na princípe odstredivej vzduchovej turbíny. Počas prevádzky vzniká mäkké prúdenie vzduchu, ktoré v letných horúčavách vzduch pohodlne ochladzuje. Rýchlosť a rozloženie prúdu nevytvára prievan. Vzduch je do zariadenia nasávaný úzkymi štrbinami pomocou bezlopatkového obežného kolesa namontovaného na hriadeli vysokootáčkového motora bez prevodovky. Konštrukcia obežného kolesa pripomína plynovú turbínu.

Na zníženie hluku prechádza nasávaný vzduch cez Hemholtzovu komoru, ktorý pohlcuje hluk v dôsledku spätnej rezonancie. Potom sa vzduch privádza trubicou do prstenca so štrbinovým otvorom po obvode, ktorý v priereze pripomína krídlo lietadla. Na výstupe vzduch tvorí laminárne prúdenie, ktoré v dôsledku aerodynamického profilu štrbiny prúdi vysokou rýchlosťou von a spôsobuje pokles tlaku v oblasti prúdenia vzduchu vysokou rýchlosťou.

Podľa Bernoulliho zákona pokles tlaku v zóne vysokorýchlostného prúdenia nesie so sebou okolitý vzduch, čím sa hmota pohybujúca sa vysokou rýchlosťou zväčší takmer pätnásťkrát. Účinok bezlopatkového ventilátora na vnútornú klímu možno mnohonásobne zvýšiť, ak sa nádržka v kryte naplní vodou alebo sa pred ventilátor v smere pohybu vzduchu umiestni jednoduchý ultrazvukový zvlhčovač. Zároveň teplota vzduchu klesne o 3-5 ° C. Ak je potrebné intenzívnejšie chladenie, zásobník je možné naplniť namiesto vody:

• suchý ľad (t - 78,5 ° C);
• zmes ľadu a soli (23,1 % NaCl, 76,9 % ľadu, teplota - 21,2 °C);
• zmes ľadu s chloridom vápenatým (29,9 % CaCl2, 70,1 % ľadu, t - 55 °C).

Nasledujúci rok spoločnosť Exhale Fans uvádza na trh stropný model bezlopatkového ventilátora, ktorý vyvinul Nick Heiner. Stropný ventilátor zaisťuje správnejšiu distribúciu chladného vzduchu pozdĺž stien v zostupnom ťahu. Inovatívny ventilátor v porovnaní so stojacim modelom eliminuje turbulentné prúdenie vzduchu a prievan a nezaberá zbytočnú podlahovú plochu.

Bezlopatkové ventilátory, podobne ako iné modely, majú množstvo výhod a nevýhod. Výhody:

• neexistujú žiadne otvorené pohyblivé časti, čo zaisťuje bezpečnosť detí a zvierat;
• nevysušujte vzduch;
• nevyžadujú údržbu.

Nevýhody:

• hluk počas prevádzky asi 40 decibelov;
• relatívne vysoká cena;
• krehká konštrukcia tela.

Stolný ventilátor umožňuje privádzať čerstvý vzduch na pracovisko, chladiť výkonné počítačové vybavenie, teplé jedlá a nápoje a vykonávať aromaterapiu doma. Dá sa ľahko prenášať z jedného miesta na druhé. Podlahový ventilátor je určený na inštaláciu na podlahu. Vysoký výkon a prietok vzduchu umožňujú poskytnúť komfortné podmienky v samostatnej miestnosti, kancelárii alebo byte. Mierne zvýšenie hluku je eliminované oddialením zariadenia od osoby. Tvar a parametre ventilátora umožňujú kompletnú výmenu vzduchu v miestnosti za pár hodín.

Prenosný ventilátor možno použiť na pláži, pri kempovaní, jaskyne, púšť, stan, vlak, auto, jachta na šírom mori. Väčšina prenosných modelov je napájaná vstavanou batériou, počítačovým USB portom, drahšie sú napájané solárnymi panelmi. Ich hlavnými výhodami sú nízka hmotnosť a veľkosť, energetická autonómia. Špeciálne miesto medzi prenosnými modelmi zaujímajú automobilové bezlopatkové ventilátory napájané z 12V vozidlovej siete. Sú oveľa lacnejšie ako autoklimatizácie, umožňujú rýchle prevetranie interiéru auta, odstránenie pachov benzínu, nafty, autosmaltu, syntetického lepidla a základného náteru.

V prvom rade je potrebné definovať miesto pre inštaláciu ventilátora:

• na pracovnej ploche;
• na strope;
• na podlahe v miestnosti;
• prenosné alebo prenosné;
• vnútri auta.

V kanceláriách je najlepšie použiť stolové alebo podlahové modely Dyson. Sú navrhnuté pre oblasti, kde pracujú ľudia a sú plne v súlade s ISO. Vo vnútri krytu ventilátora sa nachádza:

• vysokorýchlostná odstredivá turbína;
• elektrostatický generátor vzdušných iónov ozón O3;
• Peltierov článok na ohrev (chladenie) vzduchu;
• ultrazvukový žiarič na rozprašovanie vody.

Bezlopatkové ventilátory sú odolné, nevyžadujú špeciálnu starostlivosť a údržbu. Rovnako ako všetky domáce elektrospotrebiče sa nesmú zapínať, ak sa vlhkosť dostane do skrinky alebo do miestností s relatívnou vlhkosťou nad 85 %. Pred prvým zapnutím na novom mieste je potrebné skontrolovať napätie v zásuvke (220V). Výrobok môže opravovať iba kvalifikovaný personál so skupinou schválenia minimálne IV. Naplnenie vnútorného zásobníka vodou je možné vykonať až po odpojení ventilátora od elektrickej siete. Ak zariadenie spadlo z veľkej výšky, musí ho pred zapnutím skontrolovať odborník. Toto je potrebné vykonať aj vtedy, keď ventilátor pracuje po páde a na skrini nie sú žiadne viditeľné praskliny alebo triesky.

Ak chcete zostaviť ventilátor vlastnými rukami, musíte mať zručnosti v oblasti inštalatérskych a elektrických prác, ako aj zakúpiť všetky potrebné diely v obchode. Pre bezlopatkový ventilátor je potrebné zakúpiť:

• PVC rúry rôznych priemerov;
• zámková píla na železo;
• stavebné pravítko alebo meter;
• bridlicová ceruzka alebo značka;

• koža "nula";
• plastové nádoby na potraviny;
• nôž s ostrou čepeľou;
• izolačná páska;

• príklepová vŕtačka a vŕtačky v súprave;
• koruna na prácu s drevom;
• univerzálne lepidlo;
• kus sklolaminátu na izoláciu okien;

• elektrická priamočiara píla;
• nitro smalt v aerosólovej nádobe;
• LED páska;
• elektrická spájkovačka 220V;

• skriňový chladič pre počítač 120x120 mm;
• nevystužené tepelné zmršťovanie;
• súprava elektrických vodičov;
• univerzálny skrutkovač s vymeniteľnými čepeľami;

• súprava spojovacích prvkov;
• zámočnícke nožnice;
• polymérová sieť pre vzduchové kanály;
• elektrická termo pištoľ;

• Æ3,5 mm zostava audio konektora (samec a samica);
• univerzálne kliešte;
• elektrický vypínač 220V;
• plynová fľaša s horákom;

• polotovar pre dosku s plošnými spojmi od getinaxu;
• nichrom drôtový potenciometer;
• puzdro Schottkyho dióda, mikroobvod NE555;
• kondenzátory, odpory, diódy;

• gumené nožičky pre stojan;
• univerzálny napájací zdroj.

Napriek konzervativizmu myslenia si bezlopatkoví fanúšikovia ihneď po svojom objavení začali s istotou vytvárať svoje miesto medzi spotrebiteľmi na trhu technológií, aby vytvorili pohodlnú mikroklímu v byte a kancelárskych priestoroch. Kupujúci bezlopatkových klimatizácií uvádzajú ako výhody:

• vysoký výkon s malými rozmermi;
• nedostatok prúdenia studeného vzduchu počas prevádzky klimatizácie;
• nie je potrebná pravidelná údržba;
• pohodlie pri zmene umiestnenia kancelárie - nie je potrebné volať špecialistov na inštaláciu a naplnenie systému freónom;
• počas prevádzky nie sú žiadne vibrácie okien a charakteristický hluk kompresora;
• jednoduchosť ovládania - žiadne rukoväte pre režim kompresora a ovládanie vzduchovej klapky;
• nie je potrebné periodicky vypúšťať kondenzát z vane.

Približne 0,1 % kupujúcich uvádza zvýšený prevádzkový hluk. Podľa odborníkov je hluk z turbíny bezlopatkovej klimatizácie oveľa nižší ako hluk vychádzajúci z ulice cez okná alebo z fungujúcej systémovej jednotky bežného počítača.

Informácie o tom, ako si vyrobiť ventilátor vlastnými rukami, nájdete v nasledujúcom videu.