La maggior parte dei reclami relativi al flusso d'aria sono riconducibili a un ventilatore adattato al punto di lavoro sbagliato, non a un motore guasto. Un ventilatore a gabbia di scoiattolo HVAC è una ruota multi-pala curva in avanti che gira all'interno di un alloggiamento a spirale, la parte che spinge effettivamente l'aria attraverso unità di trattamento dell'aria, fan coil, scatole VAV, purificatori canalizzati e unità di recupero del calore. Il diametro e la larghezza delle ruote, la forma delle pale e il tipo di motore determinano se un'unità funziona silenziosamente con il flusso d'aria di progetto o lavora a metà di esso.
Di seguito: cosa copre realmente il termine, come leggere i numeri che contano, cosa controllare prima di approvare un campione e dove i soffiatori sottospecificati di solito si guastano.
Cos'è in realtà un soffiatore a gabbia di scoiattolo HVAC
Il nome viene applicato a due cose diverse e mescolarli fa perdere tempo alla progettazione.
- La ruota del ventilatore. Una gabbia cilindrica composta da molte lame poco profonde, ricurve in avanti, su un mozzo. L'aria entra in una o entrambe le estremità ed esce attraverso la spirale. Questa è la parte che muove l'aria.
- Il rotore a gabbia di scoiattolo. Un termine della teoria dei motori: il rotore fuso o fabbricato all'interno di un motore a induzione CA monofase. Non ha nulla a che fare con il flusso d'aria.
Quando una scheda tecnica dice "soffiatore a gabbia di scoiattolo", significa il ventilatore. Quando un elettricista dice "motore a gabbia di scoiattolo", intende la costruzione del rotore. Nella maggior parte dei sistemi di trattamento dell'aria compaiono entrambi insieme: un motore a induzione con un rotore a gabbia di scoiattolo che aziona una ventola a gabbia di scoiattolo, accoppiato direttamente senza cinghie.
La trasmissione diretta è importante dal punto di vista commerciale. La rimozione di cinghie e pulegge rimuove due cuscinetti, un elemento soggetto a usura e un'attività di tensionamento periodica e consente all'intero gruppo di adattarsi a un armadio meno profondo.
| Component | Funzione | Sintomo tipico se fuori specifica |
|---|---|---|
| Ruota del ventilatore | Converte la coppia del motore in flusso d'aria; definisce la forma della curva del ventilatore | Basso flusso d'aria, rumore tonale, vibrazioni |
| Alloggiamento di scorrimento | Raccoglie l'aria dalla ruota e converte la velocità in pressione statica | Perdita di pressione, rumore di turbolenza |
| Anello di ingresso | Alimenta aria nella ruota con una perdita d'urto minima | Ricircolo, flusso ridotto |
| Motore (AC o EC) | Fornisce la coppia alla velocità richiesta; Le versioni EC accettano un segnale di controllo | Surriscaldamento, interruzione termica |
| Montaggio ed equilibrio | Mantiene il gruppo rotante entro limiti di vibrazione | Usura dei cuscinetti, sostituzione anticipata |
La geometria delle ruote determina le prestazioni, non la potenza del motore
Raddoppiando la potenza del motore non si raddoppia il flusso d'aria. La ruota imposta la curva; il motore decide solo se la ruota può raggiungere la velocità alla quale quella curva è importante. Se la ruota è troppo piccola per la pressione richiesta dal sistema, un motore più grande assorbe semplicemente più corrente con lo stesso flusso d’aria deludente.
Le ruote curve in avanti trasportano molte pale poco profonde e muovono grandi volumi d'aria a una pressione statica modesta. Le ruote con curvatura all'indietro trasportano meno pale e più profonde e raggiungono una pressione più elevata con una migliore efficienza, motivo per cui dominano i condotti più lunghi e la purificazione dell'aria a pressione più elevata. Per un alloggiamento fisso, l'aumento del diametro della ruota aumenta la capacità di pressione; l'aumento della larghezza della ruota aggiunge flusso.
Due curve decidono tutto. La curva della ventola diminuisce all'aumentare del flusso d'aria, perché una ventola che lavora contro una resistenza minore fornisce più volume. La curva del sistema aumenta all'aumentare del flusso d'aria, perché condotti, serpentine, filtri e griglie resistono tutti al flusso e la resistenza cresce con il quadrato della velocità. Il punto in cui si incrociano è il punto di lavoro e questo è l'unico valore del flusso d'aria che vale la pena citare.
Abbinamento di un soffiatore all'attrezzatura in cui entra
Iniziare dal lato dell'aria, non dal motore. La sequenza seguente evita il consueto ciclo di riprogettazione.
- Definire il flusso d'aria richiesto alla reale pressione operativa, in m³/h o CFM, mai i valori di "aria libera".
- Sommare la pressione statica esterna, inclusa una tolleranza per il filtro sporco. Un'indennità di 40 Pa non è paranoica; è realistico.
- Confermare tensione, frequenza e fase per il mercato di destinazione e se viene fornito un condensatore.
- Decidere il metodo di controllo: velocità fissa, multi-tap o segnale 0–10 V dal controller dell'unità.
- Impostare un target acustico a 1 m, nell'orientamento di montaggio che l'unità utilizzerà effettivamente.
- Controllare l'involucro: diametro della ruota più spirale più spazio di ingresso e ingombro di montaggio.
- Confermare il ciclo di lavoro e la temperatura ambiente sul motore, non sulla stanza.
Ventilatori centrifughi AC LKZ 7-5-150W 1.L'alloggiamento è costruito in acciaio zincato, offrendo un'eccellente resistenza alla corrosione e agli urti. Resiste all'umidità, alla polvere e ad altre erosioni presenti nell'industria... Visualizza il prodotto → Un ventilatore centrifugo AC a trasmissione diretta da 150 W è un buon esempio di ciò che conta. È adatto a unità di trattamento dell'aria compatte, purificatori canalizzati e apparecchi di riscaldamento in cui il diametro della ruota è limitato dalla profondità del mobile. Richiedi la curva alla tensione effettiva, perché una curva tracciata alla tensione nominale può sembrare ottimistica una volta che la linea si abbassa.
Azionamento AC o EC: dove si vede davvero la differenza
Un motore a induzione CA funziona a una velocità impostata dalla frequenza di linea e dallo scorrimento. Per ridurre il flusso d'aria, puoi smorzare l'uscita o convivere con il flusso d'aria che ottieni. Un motore EC accetta un segnale di controllo e cambia direttamente la velocità, in modo che il flusso d'aria segua la domanda invece di essere strozzato.
| Attributo | Induzione CA | EC (senza spazzole) |
|---|---|---|
| Controllo della velocità | Fisso o multi-tap | Continuo, 0–10 V o PWM |
| Potenza a carico parziale | Alto: la limitazione spreca energia | Cade all'incirca con il cubo della velocità |
| Cablaggio di controllo | Solo potenza | Potenza più segnale a bassa tensione |
| Utilizzo tipico | Elettrodomestici a servizio fisso, costruzioni orientate ai costi | VAV, depuratori a portata variabile, retrofit EC |
| Profilo del servizio | Controlli semplici, condensatori e avvolgimenti | Il modulo elettronico è l'oggetto di usura |
Ventilatori centrifughi EC a velocità variabile SYZ 9-9 per HVAC 1. La velocità può essere regolata da 200 a 1100 giri/min. Il design ad azionamento diretto riduce la perdita di energia durante la trasmissione e migliora l'efficienza della trasmissione. 2. Il 1000 W m... Visualizza il prodotto → Al 60% del flusso d'aria, il controllo della velocità riduce la potenza dell'albero molto più di quanto faccia lo smorzamento, perché la potenza diminuisce all'incirca con il cubo della velocità di rotazione mentre uno smorzatore mantiene la ruota che gira alla massima velocità. Su un'unità a funzionamento continuo, tale differenza di solito ripaga il premio CE entro un paio di stagioni. Su un elettrodomestico che funziona venti minuti al giorno, raramente lo fa.
Rumore e vibrazioni: tolleranze che puoi controllare
La maggior parte dei reclami relativi al rumore sono meccanici prima che aerodinamici e alcuni controlli separano rapidamente i due.
- Equilibratura delle ruote. Chiedere il valore dello squilibrio residuo, non semplicemente "bilanciato".
- Eccentricità radiale e assiale sull'anello di ingresso della ruota: un'eccentricità eccessiva produce un tono una volta per giro che nessuna quantità di rivestimento del condotto nasconde.
- Scorrere il gioco di interruzione. Troppo stretto e la frequenza del passaggio della lama diventa udibile; troppo ampio e cadute di pressione.
- Spazio di ingresso. Una ruota attaccata alla parete di un armadio perde flusso e guadagna rumore.
- Rigidità di montaggio. Gli occhielli in gomma su un pannello sottile amplificano anziché isolare.
160-80 ventilatori centrifughi a singola aspirazione con condotto a voluta piccola 1. Dotato di un involucro in metallo verniciato a polvere e di una girante in acciaio zincato, questo ventilatore centrifugo a ingresso singolo con un design a voluta compatta garantisce un flusso d'aria più uniforme e... Visualizza il prodotto → Laddove lo spazio è veramente ristretto, un ventilatore a singola aspirazione a voluta piccola in un condotto è spesso la risposta più silenziosa rispetto a una ruota più grande inserita in un angolo del mobile, perché l'alloggiamento è progettato attorno al percorso del flusso d'aria anziché il flusso d'aria è montato attorno all'alloggiamento.
- Squilibrio delle ruote o accumulo di sporco: 35%
- Usura dei cuscinetti o del motore: 25%
- Punto di lavoro sbagliato nella selezione: 22%
- Effetti di condotti o installazioni — 18%
Cosa verificare prima di approvare un campione
- Misurare l'assorbimento di corrente alla tensione nominale e confrontarlo con la targa dati.
- Far funzionare l'unità nel punto di lavoro previsto per almeno un'ora e registrare la temperatura della custodia del motore.
- Misurare la pressione sonora a 1 m nell'orientamento di montaggio finale.
- Controllare l'eccentricità della ruota e verificare che il contrappeso sia fissato meccanicamente e non solo con adesivo.
- Verificare la classe di isolamento e la protezione termica installata.
- Chiedi cosa cambia quando l'ordine passa da dieci unità a diecimila.
L’ultimo punto rileva più problemi dei primi cinque messi insieme. Attrezzature, fili per avvolgimento e qualità dei cuscinetti sono i tre luoghi in cui la pressione sui costi si manifesta per prima, e tutti e tre si manifestano come guasti sul campo circa diciotto mesi dopo. I dettagli su come la costruzione delle ruote influisce su tutto questo sono trattati in questa nota progettazione della girante del ventilatore .
Domande frequenti
Un ventilatore a gabbia di scoiattolo è uguale a un ventilatore centrifugo?
In pratica sì: un ventilatore a gabbia di scoiattolo è un ventilatore centrifugo con curva in avanti con una ruota multipala. L'etichetta "gabbia di scoiattolo" descrive l'aspetto della gabbia della lama. Anche i ventilatori centrifughi con curvatura all'indietro sono centrifughi, ma di solito vengono chiamati invece con il tipo di pala.
Posso sostituire direttamente un ventilatore AC con un ventilatore EC?
Solo se l'ingombro di montaggio, il diametro della ruota e la geometria dell'ingresso corrispondono e se il controller dell'unità può fornire un segnale da 0–10 V. Anche il flusso d'aria alla massima velocità è spesso diverso, quindi la curva della ventola deve essere ricontrollata anziché ipotizzata.
Quale pressione statica devo specificare?
Specifica la pressione effettivamente prodotta dalla canalizzazione, dalla serpentina e dal filtro al flusso d'aria di progettazione, quindi aggiungi un limite di incrostazione per i filtri. Una ventola scelta con pressione statica pari a zero avrà prestazioni inferiori in ogni installazione reale.
Come faccio a sapere di quale diametro della ruota ho bisogno?
Fissare innanzitutto la pressione richiesta, poiché il diametro determina la capacità di pressione. Quindi allargare la ruota per raggiungere l'obiettivo del flusso d'aria. Aumentare il diametro per inseguire il flusso d'aria di solito aggiunge rumore e profondità che non avevi previsto.
Perché il ventilatore diventa più rumoroso con il passare del tempo?
Di solito è sporco sulle lame piuttosto che usura. Bastano pochi grammi di polvere su un lato di una ruota per sbilanciarla e la vibrazione che ne deriva si trasmette direttamente al pannello del mobile.
Ottenere le specifiche giuste la prima volta
Scrivere nella richiesta il punto di lavoro, il budget di pressione statica, la tensione e il limite acustico prima di chiedere un prezzo. I fornitori che sanno rispondere a questi quattro numeri con una curva anziché con un aggettivo sono quelli che vale la pena mantenere nell'elenco approvato.
Se stai progettando un dispositivo di trattamento dell'aria compatto, un purificatore canalizzato o un apparecchio di riscaldamento e hai bisogno di un ventilatore centrifugo a trasmissione diretta adatto al tuo punto di lavoro, inviateci i dati relativi al flusso d'aria e alla pressione e torneremo con una curva e un piano campione.
ENG
