Rodzaje i zasada działania wentylatorów bezłopatkowych

Wentylatory od dawna są niedrogimi i skutecznymi urządzeniami, które pomagają utrzymać pożądany mikroklimat w mieszkaniu lub biurze. Zdrowie, samopoczucie i wydajność osób znajdujących się w pomieszczeniu będzie zależeć od ciśnienia, temperatury, wilgotności względnej, natężenia przepływu powietrza takiego urządzenia.

Najprostszym urządzeniem do wymuszonego obiegu powietrza w pomieszczeniu jest wentylator - wirnik z łopatkami zamontowanymi na wale silnika bez skrzyni biegów. Wszystkie wentylatory z otwartymi łopatkami mają bardzo nieprzyjemny „efekt uboczny” - hałas, który pojawia się na skutek gwałtownej zmiany prędkości i kierunku przepływu powietrza na łopatkach. Przy niskich obrotach dźwięk przypomina szum nisko lecącego samolotu, przy wysokich obrotach - gwizdek.

Słynny angielski naukowiec James Dyson długo pracował nad stworzeniem urządzenia do konwekcji powietrza w pomieszczeniu, które działa bez hałasu i przeciągów. Przetestował pomysł Nikoli Tesli na przyspieszenie przepływu powietrza za pomocą pola elektrycznego o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu. Wkrótce naukowiec porzucił ten pomysł - wysokie napięcie wymagało dobrej izolacji i tworzyło trujące tlenki azotu i metali z powodu wyładowania jarzeniowego między elektrodami.

Drugi pomysł, którego próbował Dyson, był jego własnym. Chciał stworzyć wentylator bez głównej wady - zwiększonego hałasu podczas pracy, wynikającego z gwałtownej zmiany prędkości i kierunku przepływu powietrza. Obudowa wentylatora, przypominająca z profilu skrzydło samolotu, została wykonana przez naukowca w formie pierścienia ze szczelinowym otworem wylotowym powietrza na obwodzie. W dolnej części obudowy znajduje się wysokoobrotowa turbina powietrzna bez łopatek, podobna w konstrukcji do młyna wodnego. Zasysa powietrze przez szczeliny i dostarcza je do drugiej turbiny wysokociśnieniowej znajdującej się na górze w pobliżu pierścienia. Sprężone powietrze jest wydmuchiwane z dużą prędkością przez wąską szczelinę w plastikowym pierścieniu.

Spadek ciśnienia, gdy powietrze wylatuje przez szczelinę, która przypomina profil skrzydła samolotu, powoduje spiralne skręcanie otaczającego powietrza. Potężna spirala powietrzna, podobna do dużego pączka, porusza się do przodu wzdłuż osi pierścienia, intensywnie ciągnąc za sobą otaczające powietrze zgodnie z prawem Bernoulliego i tworząc wokół siebie strefę turbulencji.

Konstrukcja bezłopatkowej turbiny wentylatora została opatentowana, dlatego nie jest możliwe szczegółowe opisanie urządzenia jednostki głównej wentylatora bezłopatkowego. Z otwartych źródeł wiadomo, że turbina wentylatorowa wykorzystuje technologię Air Multiplier. Według niezależnego badania, bezłopatkowy typ wentylatora jest jednym z najcichszych i najbardziej ekonomicznych. Posiada certyfikat ISO.

Bezłopatkowy wentylator stołowy działa na zasadzie odśrodkowej turbiny powietrznej. Podczas pracy powstaje delikatny przepływ powietrza, który komfortowo chłodzi powietrze w letnie upały. Szybkość i rozkład przepływu nie powodują przeciągów. Powietrze jest zasysane do urządzenia przez wąskie szczeliny za pomocą bezłopatkowego wirnika zamontowanego na wale szybkoobrotowego silnika bez skrzyni biegów. Konstrukcja wirnika przypomina turbinę gazową.

Aby zmniejszyć hałas, powietrze wlotowe przechodzi przez komorę Hemholtza, który pochłania hałas z powodu rezonansu wstecznego. Następnie powietrze jest doprowadzane rurką do pierścienia z otworem szczelinowym na obwodzie, który w przekroju przypomina skrzydło samolotu. Na wylocie powietrze tworzy przepływ laminarny, który dzięki aerodynamicznemu profilowi ​​szczeliny wypływa z dużą prędkością, powodując spadek ciśnienia w obszarze szybkiego przepływu powietrza.

Zgodnie z prawem Bernoulliego spadek ciśnienia w strefie szybkiego przepływu niesie ze sobą otaczające powietrze, zwiększając prawie piętnastokrotnie masę poruszającą się z dużą prędkością. Wpływ wentylatora bezłopatkowego na klimat wewnętrzny można wielokrotnie zwiększyć, jeśli zbiornik w obudowie zostanie napełniony wodą lub przed wentylatorem w kierunku ruchu powietrza zostanie umieszczony prosty nawilżacz ultradźwiękowy. Jednocześnie temperatura powietrza spada o 3-5 ° C. Jeśli wymagane jest bardziej intensywne chłodzenie, zbiornik można napełnić zamiast wody:

• suchy lód (t - 78,5°C);
• mieszanina lodu i soli (23,1% NaCl, 76,9% lodu, temperatura - 21,2°C);
• mieszanina lodu z chlorkiem wapnia (29,9% CaCl2, 70,1% lód, t - 55 ° C).

W następnym roku Exhale Fans wprowadza montowany na suficie model bezłopatkowego wentylatora opracowanego przez Nicka Heinera. Wentylator sufitowy zapewnia bardziej poprawną dystrybucję chłodnego powietrza wzdłuż ścian w downdraftach. W porównaniu do modelu podłogowego innowacyjny wentylator eliminuje turbulentne prądy powietrza i przeciągi oraz nie zajmuje niepotrzebnej powierzchni podłogi.

Wentylatory bezłopatkowe, podobnie jak inne modele, mają szereg zalet i wad. Zalety:

• nie ma otwartych ruchomych części, co zapewnia bezpieczeństwo dzieci i zwierząt;
• nie wysuszaj powietrza;
• nie wymagają konserwacji.

Niedogodności:

• hałas podczas pracy około 40 decybeli;
• stosunkowo wysoka cena;
• delikatna konstrukcja ciała.

Wentylator biurkowy pozwala na dostarczanie świeżego powietrza do miejsca pracy, chłodzenie wydajnego sprzętu komputerowego, gorące posiłki i napoje oraz przeprowadzanie aromaterapii w domu. Można go łatwo przenosić z miejsca na miejsce. Wentylator podłogowy przeznaczony jest do montażu na podłodze. Duża moc i przepływ powietrza pozwalają na zapewnienie komfortowych warunków w osobnym pomieszczeniu, gabinecie czy mieszkaniu. Niewielki wzrost hałasu jest eliminowany poprzez odsunięcie urządzenia od osoby. Kształt i parametry wentylatora pozwalają na całkowitą wymianę powietrza w pomieszczeniu w ciągu kilku godzin.

Przenośny wentylator może być używany na plaży, na kempingu, jaskinie, pustynia, namiot, pociąg, samochód, jacht na pełnym morzu. Większość modeli przenośnych zasilana jest przez wbudowaną baterię, port USB komputera, droższe zasilane są z paneli słonecznych. Ich główne zalety to niska waga i rozmiar, autonomia energetyczna. Szczególne miejsce wśród modeli przenośnych zajmują wentylatory samochodowe bezłopatkowe zasilane z sieci samochodowej 12V. Są znacznie tańsze od klimatyzatorów samochodowych, pozwalają szybko przewietrzyć wnętrze samochodu, usunąć zapachy benzyny, oleju napędowego, emalii samochodowej, syntetycznego kleju i podkładu.

Przede wszystkim musisz zdefiniować miejsce do montażu wentylatora:

• na pulpicie;
• na suficie;
• na podłodze w pokoju;
• przenośny lub przenośny;
• wewnątrz samochodu.

W biurach najlepiej używać modeli biurkowych lub podłogowych Dyson. Są przeznaczone do obszarów, w których pracują ludzie i są w pełni zgodne z normą ISO. Wewnątrz obudowy wentylatora znajdują się:

• szybkoobrotowa turbina odśrodkowa;
• elektrostatyczny generator jonów powietrza ozonu O3;
• Element Peltiera do ogrzewania (chłodzenia) powietrza;
• emiter ultradźwiękowy do rozpylania wody.

Wentylatory bezłopatkowe są trwałe, nie wymagają specjalnej pielęgnacji i konserwacji. Podobnie jak wszystkie domowe urządzenia elektryczne, nie wolno ich włączać, jeśli wilgoć dostanie się do wnętrza obudowy lub w pomieszczeniach o wilgotności względnej powyżej 85%. Przed pierwszym włączeniem w nowym miejscu należy sprawdzić napięcie w gniazdku (220V). Tylko wykwalifikowany personel z grupą aprobat co najmniej IV może naprawiać produkt. Napełnianie wewnętrznego zbiornika wodą można wykonać dopiero po odłączeniu wentylatora od sieci. Jeśli urządzenie zostało upuszczone z dużej wysokości, przed włączeniem musi ono zostać sprawdzone przez specjalistę. Należy to zrobić nawet wtedy, gdy wentylator po upadku pracuje i na obudowie nie ma widocznych pęknięć ani odprysków.

Aby złożyć wentylator własnymi rękami, musisz posiadać umiejętności prac hydraulicznych i elektrycznych, a także kupić wszystkie niezbędne części w sklepie. Aby uzyskać wentylator bezłopatkowy, musisz kupić:

• Rury PCV o różnych średnicach;
• piła do metalu;
• linijka budowlana lub taśma miernicza;
• łupkowy ołówek lub marker;

• skóra „zero”;
• plastikowy pojemnik na żywność na żywność;
• nóż z ostrym ostrzem;
• taśma izolacyjna;

• wiertarka udarowa i wiertarki w zestawie;
• korona do stolarki;
• uniwersalny klej;
• kawałek włókna szklanego do izolacji okien;

• układanka elektryczna;
• emalia nitro w puszce aerozolowej;
• taśma LED;
• lutownica elektryczna 220V;

• chłodnica obudowy do komputera 120x120 mm;
• niewzmocniony skurcz termiczny;
• zestaw przewodów elektrycznych;
• uniwersalny śrubokręt z wymiennymi ostrzami;

• zestaw elementów złącznych;
• nożyczki ślusarskie;
• siatka polimerowa do kanałów powietrznych;
• elektryczny pistolet termiczny;

• Zespół złącza audio Æ3,5 mm (męskie i żeńskie);
• szczypce uniwersalne;
• wyłącznik elektryczny 220V;
• butla gazowa z palnikiem;

• puste miejsce na płytkę drukowaną z getinax;
• potencjometr z drutu nichromowego;
• obudowa diody Schottky'ego, mikroukład NE555;
• kondensatory, rezystory, diody;

• gumowe nóżki do stojaka;
• uniwersalny zasilacz.

Pomimo konserwatyzmu myślenia, zaraz po pojawieniu się, bezłopatkowe wentylatory zaczęły śmiało formować swoją niszę konsumentów na rynku technologicznym do tworzenia komfortowego mikroklimatu w mieszkaniu i lokalu biurowym. Nabywcy klimatyzatorów bezłopatkowych wymieniają jako zalety:

• wysoka wydajność przy małych wymiarach;
• brak przepływu zimnego powietrza podczas pracy klimatyzatora;
• brak konieczności okresowej konserwacji;
• wygoda przy zmianie lokalizacji biura - nie ma potrzeby wzywania specjalistów w celu zainstalowania i napełnienia systemu freonem;
• nie ma wibracji okien i charakterystycznego hałasu sprężarki podczas pracy;
• prostota sterowania - brak uchwytów do sterowania trybem sprężarki i przepustnicą powietrza;
• nie ma potrzeby okresowego odprowadzania kondensatu z miski.

Około 0,1% kupujących zgłasza zwiększony hałas podczas pracy. Według ekspertów hałas turbiny bezłopatkowego klimatyzatora jest znacznie niższy niż hałas dochodzący z ulicy przez okna lub z działającej jednostki systemowej konwencjonalnego komputera.

Aby uzyskać informacje o tym, jak zrobić wentylator własnymi rękami, zobacz następny film.