Pokud stojíte před výběrem správného ventilátoru pro vaši jednotku nebo instalaci, pravděpodobně přemýšlíte, kde začít. Podrobný výběr správného ventilátoru zahrnuje řadu kritérií.

V této publikaci uvedu zjednodušený přehled, jak vybrat správný ventilátor v džungli řešení. V tomto článku vynechám nestandardní provedení a aplikace, které představují malé procento výběru a vyžadují hlubší, individuální přístup, tj. aplikace ve výbušném prostředí, vystavené korozivním účinkům agresivních chemikálií nebo pro použití při velmi vysokých teplotách (např. odsávání kouře).

Základní rozdělení ventilátorů

Ventilátory jsou proudová zařízení, která se v podstatě skládají z motoru a oběžného kola, které po uvedení do pohybu způsobuje nucené proudění vzduchu. Díky jejich konstrukci můžeme rozlišovat mezi mnoha typy. Pokud jde o směr proudění vzduchu, který je čerpán přes oběžné kolo, rozlišuje se mezi:

Radiální ventilátory

Osa otáčení rotoru je kolmá na směr proudění čerpaného vzduchu. Podle tvaru listů se rozlišují 2 nejběžnější typy rotorů:

Radiální ventilátory „zakřivené dopředu“ – s dopředu zahnutými lopatkami

Oběžné kolo se zakřivením dopředu se vyznačuje větším počtem mělkých lopatek skloněných ve směru otáčení. Může být vyroben s jedním vstupem („single inlet“) nebo se vstupy na dvou stranách („double inlet“). Oběžné kolo s dopředu zahnutými lopatkami vytváří stejný tlak jako oběžné kolo s dozadu zahnutými lopatkami při mnohem nižších otáčkách.

Díky tomu jsou tyto ventilátory relativně tiché. Oběžné kolo zahnuté dopředu obvykle poskytuje kompaktnější konstrukci, ale vyžaduje přídavnou spirálovou skříň k vytvoření statického tlaku. Vzhledem ke svým provozním vlastnostem se odstředivé ventilátory zahnuté dopředu používají v zařízeních, kde je vyžadována vysoká komprese a tichý provoz ventilátoru, jako jsou kuchyňské digestoře, vzduchové clony a rekuperátory.

Radiální ventilátory „zakřivené dozadu“ – s dozadu zahnutými lopatkami

Oběžné kolo „zakřivené dozadu“ má menší počet delších lopatek, které směřují od směru otáčení. Oběžné kolo se zpětným ohybem vyžaduje vyšší otáčky ve srovnání s oběžným kolem s ohybem vpřed, ale pracuje s vyšší účinností díky mechanismu vytváření tlaku. Výhodou této konstrukce je menší náchylnost k přetížení motoru.

Pro snadnou a rychlou instalaci se často používají zpětné ventilátory s integrovanou násypkou a montážní deskou (v řadě AFL označené jako zpětně zakřivený odstředivý ventilátor+).

Kompaktní zásuvkové ventilátory se používají všude tam, kde je zapotřebí vysoký průtok vzduchu při vysoké odolnosti při instalaci. Jsou ideální pro výrobky, jako jsou vzduchotechnické jednotky, rekuperátory, čističky vzduchu nebo střešní ventilátory. Používají se v průmyslových ventilačních aplikacích, kde je kromě vysoké účinnosti zapotřebí překonat i vysoký instalační odpor.

Axiální ventilátory

Osa otáčení rotoru je rovnoběžná se směrem proudění výstupního proudu vzduchu. Ventilátory tohoto typu jsou často nabízeny v konfiguraci s bezpečnostní mřížkou a montážní deskou s tvarovaným zásobníkem.

Používají se tam, kde je požadován vysoký průtok vzduchu, nízká hlučnost a nízká spotřeba energie a kde samotná konstrukce zařízení nevytváří vysoký statický odpor, tj. například u vzduchových chladičů, chladičů, suchých chladičů, kondenzátorů a tepelných čerpadel. Úspěšně se používají v aplikacích odsávání vzduchu v průmyslových zařízeních nebo ve vodních/plynových/elektrických ohřívačích

KROK 1 – Charakteristika a provozní bod

Protože ventilátory jsou průtočná zařízení, základními parametry pro jejich výběr jsou průtok vyjádřený v [m3/h] a tzv. komprese, tj. vytvářený statický tlak, často vyjádřený v jednotkách [Pa]. Tyto vztahy jsou znázorněny na křivkách nazývaných charakteristiky ventilátoru.

Na druhé straně máme křivku instalace. Popisuje, jaký statický tlak je potřebný pro daný potrubní systém se všemi připojenými součástmi, aby přenesl určitý objem vzduchu.

V průsečíku těchto dvou křivek můžeme určit provozní body ventilátoru a instalace.

Zpravidla se určí provozní bod s největším zatížením jednotky a zvolí se ventilátor, který tento provozní bod pokryje s malou rezervou. Při výběru ventilátoru je důležité mít na paměti, že v ideálním případě by se měl jmenovitý provozní bod co nejvíce blížit bodu maximální účinnosti ventilátoru.

Během provozu se však mohou provozní body měnit: mění se například denní potřeba čerstvého vzduchu a mění se také odpor systému, pokud se například znečistí filtry. Vzhledem k počtu proměnných je třeba také zvážit, zda se ostatní provozní body nacházejí v pracovním poli ventilátoru, aby nedocházelo k provozu na okraji jeho charakteristik.

Při měnících se provozních podmínkách je také důležité, aby bylo možné přizpůsobit provoz ventilátoru aktuálním požadavkům. V aplikacích s proměnlivými provozními podmínkami je proto vhodné používat motory ventilátorů, které umožňují plynulé nastavení charakteristik ventilátoru změnou otáček rotoru. Navíc je tato regulace vzhledem k předpisům povinná pro mnoho větracích zařízení.

KROK 2 – výběr typu motoru ventilátoru

V průmyslových ventilátorech se běžně používají následující typy motorů a jejich ovládání:

– ventilátory se střídavými motory – ventilátory se střídavými motory se běžně používají již mnoho let. Aby je bylo možné řídit, je třeba použít další automatizační komponenty, jako jsou frekvenční měniče nebo regulátory napětí.

– ventilátory s energeticky úspornými EC motory – jsou vybaveny elektronicky komutovanými bezkartáčovými motory s vestavěnou elektronikou, pohodlným, účinným a plynulým řízením pomocí signálu 0-10 V/PWM. Jejich použití umožňuje splnit stále přísnější požadavky evropských předpisů na energetickou účinnost (vysoká účinnost, nízká spotřeba energie) pro:

– motory (nařízení 2019/1781, kterým se provádí směrnice 2009/125/ES),

– samotné ventilátory (nařízení 327/2011, kterým se provádí směrnice 2009/125/ES),

– a také kompletní větrací systémy (nařízení 1253/2014 o provádění směrnice 2009/125/ES, tzv. ekodesign).

Kromě toho mohou existovat vnitrostátní předpisy, jako např. Nařízení ministra infrastruktury a výstavby ze dne 12. dubna 2002 o technických podmínkách, které musí splňovat budovy a jejich umístění, kde je stanoven maximální povolený jednotkový výkon ventilátorů používaných ve větracích a klimatizačních zařízeních.

Motory EC se vyznačují vysokou účinností i při snížených otáčkách, což šetří náklady na energii spojené s používáním zařízení, jejichž provozní parametry nejsou konstantní a ventilátory mohou dlouhodobě pracovat se sníženou účinností. Ventilátory s EC motory navíc díky své konstrukci zabírají méně místa, jsou tišší a lehčí než srovnatelné ventilátory se střídavými motory spolu s dalšími zařízeními pro regulaci výkonu.

KROK 3 – instalace ventilátoru

Jakmile je známo, jaký je rozsah provozních charakteristik ventilátoru, můžeme zvážit další kritéria, jako je například velikost prostoru, který je k dispozici pro instalaci ventilátoru. Co nás může omezovat, je prostor, který je v jednotce nebo ventilačním systému k dispozici. Současný trend minimalizace větracích zařízení může negativně ovlivnit provoz ventilátorů. Aby ventilátor správně fungoval, je třeba zajistit fyzický prostor pro jeho instalaci a minimální vzdálenosti od příček a překážek. Jen tak zajistíme jeho efektivní provoz bez narušení. Tyto pokyny často najdeme v materiálech výrobců ventilátorů.

KROK 4 – určení hladiny hluku

V mnoha aplikacích je důležitým parametrem hluk vydávaný ventilátorem. Aby jednotka nebyla příliš hlučná, měly by se používat ventilátory s nízkým akustickým tlakem.

Prvky, které mohou snížit úroveň vyzařovaného akustického tlaku, jsou například použití většího oběžného kola a snížené otáčky, použití motorů v bezkartáčové technologii EC s optimalizovanými oběžnými koly. Kromě toho lze hluk vyrovnat pomocí sekundárních prvků, jako jsou akustické tlumiče nebo dodatečná izolace.

Například při výběru ventilátoru pro konkrétní provozní bod a s dostatečným prostorem je vhodné zvážit větší velikost oběžného kola, například průměr 250 mm místo 200 mm. Aby bylo dosaženo stejného výkonu, bude větší oběžné kolo pracovat při nižších otáčkách, což se projeví i nižší hladinou hluku.

KROK 5 – výběr správného modelu

V této fázi, s definovaným pracovním bodem, dostupným prostorem a požadovanou úrovní hluku, můžeme předběžně rozhodnout, jaký typ ventilátoru pro nás bude nejvhodnější, a vybrat si z řady modelů axiálních a odstředivých ventilátorů. Výběr samozřejmě není snadný, protože každý výrobce má v nabídce stovky modelů.

Proto vás v případě jakýchkoli dotazů nebo obav vyzývám, abyste se obrátili na naši evropskou kancelář pro prodej a podporu projektů pro fanoušky značky AFL. Rádi vám pomůžeme s výběrem nejvhodnějšího modelu ventilátoru pro vaši aplikaci.

Nabízíme široký sortiment ventilátorů se střídavými motory a energeticky úspornými EC motory, takže jistě najdete ventilátor, který splní vaše požadavky.