Օդափոխիչներ խողովակային օդափոխման համակարգերի համար
Այս մոդուլը դիտարկում է խողովակավոր օդափոխության համակարգերի համար օգտագործվող կենտրոնախույս և առանցքային օդափոխիչները և հաշվի է առնում ընտրված ասպեկտները, ներառյալ դրանց բնութագրերը և շահագործման առանձնահատկությունները։
Շինարարական ծառայություններում խողովակային համակարգերի համար օգտագործվող երկու տարածված օդափոխիչների տեսակները ընդհանուր առմամբ կոչվում են կենտրոնախույս և առանցքային օդափոխիչներ՝ անվանումը ծագում է օդափոխիչի միջով օդի հոսքի որոշիչ ուղղությունից: Այս երկու տեսակներն իրենք բաժանվում են մի շարք ենթատեսակների, որոնք մշակվել են որոշակի ծավալային հոսքի/ճնշման բնութագրեր, ինչպես նաև այլ գործառնական հատկանիշներ (ներառյալ չափը, աղմուկը, թրթռումը, մաքրվելու հնարավորությունը, պահպանման հնարավորությունը և կայունությունը) ապահովելու համար:
Աղյուսակ 1. ԱՄՆ-ում և Եվրոպայում հրապարակված օդափոխիչների գագաթնակետային արդյունավետության տվյալները >600 մմ տրամագծով օդափոխիչների համար
HVAC-ում օգտագործվող օդափոխիչների որոշ առավել հաճախ հանդիպող տեսակներ ներկայացված են աղյուսակ 1-ում՝ ԱՄՆ-ի և Եվրոպայի մի շարք արտադրողների կողմից հրապարակված տվյալներից հավաքված առավելագույն արդյունավետության հետ միասին: Բացի այդ, վերջին տարիներին աճող ժողովրդականություն է վայելում «մխոցային» օդափոխիչը (որը իրականում կենտրոնախույս օդափոխիչի տարբերակ է):
Նկար 1. Ընդհանուր օդափոխիչների կորեր: Իրական օդափոխիչները կարող են մեծապես տարբերվել այս պարզեցված կորերից:
Նկար 1-ում ներկայացված են օդափոխիչի բնութագրական կորերը: Սրանք չափազանցված, իդեալականացված կորեր են, և իրական օդափոխիչները կարող են տարբերվել դրանցից. սակայն, դրանք, հավանաբար, կցուցաբերեն նմանատիպ հատկանիշներ: Սա ներառում է անկայունության այն տարածքները, որոնք պայմանավորված են որսորդությամբ, որտեղ օդափոխիչը կարող է անցնել երկու հնարավոր հոսքի արագությունների միջև նույն ճնշման դեպքում կամ օդափոխիչի կանգառի հետևանքով (տե՛ս «Օդային հոսքի տուփի կանգառ» բաժինը): Արտադրողները պետք է նաև իրենց գրականության մեջ նշեն նախընտրելի «անվտանգ» աշխատանքային միջակայքերը:
Կենտրոնախույս օդափոխիչներ
Կենտրոնախույս օդափոխիչների դեպքում օդը մտնում է թևիկի մեջ իր առանցքի երկայնքով, այնուհետև այն ճառագայթաձև դուրս է մղվում թևիկից՝ կենտրոնախույս շարժումով: Այս օդափոխիչները կարող են ստեղծել ինչպես բարձր ճնշումներ, այնպես էլ մեծ ծավալի հոսքի արագություններ: Ավանդական կենտրոնախույս օդափոխիչների մեծ մասը տեղադրված է գլանաձև տիպի պատյանում (ինչպես նկար 2-ում), որը գործում է շարժվող օդը ուղղորդելու և կինետիկ էներգիան արդյունավետորեն ստատիկ ճնշման փոխակերպելու համար: Ավելի շատ օդ տեղափոխելու համար օդափոխիչը կարող է նախագծվել «կրկնակի լայնությամբ կրկնակի մուտքով» թևիկով, որը թույլ է տալիս օդին մտնել պատյանի երկու կողմերից:
Նկար 2. Կենտրոնախույս օդափոխիչ՝ պտտվող պատյանով, հետ թեքված թևով
Թիփլերը կարող են կազմված լինել մի շարք ձևերի շեղբերից, որոնցից հիմնական տեսակները առաջ և հետ կոր են. շեղբի ձևը կորոշի դրա աշխատանքը, պոտենցիալ արդյունավետությունը և օդափոխիչի բնորոշ կորի ձևը: Օդափոխիչի արդյունավետության վրա ազդող մյուս գործոններն են՝ թիփլերի անիվի լայնությունը, մուտքի կոնի և պտտվող թիփլերի միջև եղած բացվածքը, ինչպես նաև օդափոխիչից օդը դուրս մղելու համար օգտագործվող տարածքը (այսպես կոչված «պայթյունի տարածք»):
Այս տեսակի օդափոխիչը ավանդաբար աշխատեցվել է գոտի-ճախարակային դասավորությամբ շարժիչով։ Սակայն, էլեկտրոնային արագության կառավարման կատարելագործման և էլեկտրոնային եղանակով փոխակերպվող («EC» կամ անխոզանակ) շարժիչների մատչելիության աճի հետ մեկտեղ, ուղիղ փոխանցման համակարգերը ավելի հաճախ են օգտագործվում։ Սա ոչ միայն վերացնում է գոտի-հաղորդման համակարգին բնորոշ անարդյունավետությունը (որը կարող է լինել 2%-ից մինչև 10%՝ կախված սպասարկումից2), այլև, հավանաբար, կնվազեցնի թրթռումը, կնվազեցնի սպասարկումը (ավելի քիչ կրողներ և մաքրման պահանջներ) և կդարձնի հավաքվածքն ավելի կոմպակտ։
Հետադարձ կոր կենտրոնախույս օդափոխիչներ
Հետ կոր (կամ «թեք») օդափոխիչները բնութագրվում են պտտման ուղղությունից շեղվող շեղբերով։ Աերոդինամիկ շեղբեր օգտագործելիս, ինչպես ցույց է տրված նկար 3-ում, կամ եռաչափ ձև ունեցող պարզ շեղբերով, դրանք կարող են հասնել մինչև 90% արդյունավետության, իսկ պարզ կոր շեղբեր օգտագործելիս՝ մի փոքր ավելի քիչ, և պարզ, հարթ թիթեղով հետ թեքված շեղբեր օգտագործելիս՝ ավելի քիչ։ Օդը թևիկի ծայրերից դուրս է գալիս համեմատաբար ցածր արագությամբ, ուստի պատյանի ներսում շփման կորուստները ցածր են, և օդից առաջացող աղմուկը նույնպես ցածր է։ Դրանք կարող են կանգ առնել աշխատանքային կորի ծայրահեղություններում։ Համեմատաբար ավելի լայն թևիկները կապահովեն ամենամեծ արդյունավետությունը և կարող են հեշտությամբ օգտագործել ավելի մեծ աերոդինամիկ պրոֆիլով շեղբեր։ Նեղ թևիկները քիչ օգուտ կցուցաբերեն աերոդինամիկ շեղբեր օգտագործելուց, ուստի հակված են օգտագործել հարթ թիթեղով շեղբեր։ Հետ կոր օդափոխիչները հատկապես հայտնի են ցածր աղմուկի հետ զուգակցված բարձր ճնշումներ ստեղծելու իրենց ունակությամբ և ունեն չծանրաբեռնվածության հզորության բնութագիր, ինչը նշանակում է, որ համակարգում դիմադրության նվազմանը և հոսքի արագության աճին զուգընթաց էլեկտրական շարժիչի կողմից սպառվող հզորությունը կնվազի։ Հետադարձ կորացած օդափոխիչների կառուցվածքը, հավանաբար, ավելի ամուր և բավականին ծանր կլինի, քան պակաս արդյունավետ առաջ ուղղված կորացած օդափոխիչները: Թևերի միջով օդի համեմատաբար ցածր արագությունը կարող է թույլ տալ աղտոտիչների (օրինակ՝ փոշու և ճարպի) կուտակում:
Նկար 3. Կենտրոնախույս օդափոխիչի թևիկների նկարազարդում
Առաջ կոր կենտրոնախույս օդափոխիչներ
Առաջ կորացած օդափոխիչները բնութագրվում են առաջ կորացած շեղբերի մեծ թվով։ Քանի որ դրանք սովորաբար ստեղծում են ավելի ցածր ճնշում, դրանք ավելի փոքր, թեթև և էժան են, քան համարժեք հետադարձ կորացած օդափոխիչները։ Ինչպես ցույց է տրված նկար 3-ում և նկար 4-ում, այս տեսակի օդափոխիչի թևիկը կներառի 20-ից ավելի շեղբեր, որոնք կարող են պարզապես ձևավորվել մեկ մետաղական թերթիկից։ Ավելի մեծ չափսերով բարելավված արդյունավետություն է ստացվում առանձին ձևավորված շեղբերի դեպքում։ Օդը շեղբերի ծայրերից դուրս է գալիս բարձր շոշափողական արագությամբ, և այս կինետիկ էներգիան պետք է վերածվի ստատիկ ճնշման պատյանում, ինչը նվազեցնում է արդյունավետությունը։ Դրանք սովորաբար օգտագործվում են ցածր և միջին օդային ծավալների համար ցածր ճնշման պայմաններում (սովորաբար <1.5 կՊա) և ունեն համեմատաբար ցածր արդյունավետություն՝ 70%-ից ցածր։ Լավագույն արդյունավետությանը հասնելու համար հատկապես կարևոր է պտտվող պատյանը, քանի որ օդը շեղբերի ծայրերից դուրս է գալիս բարձր արագությամբ և օգտագործվում է կինետիկ էներգիան ստատիկ ճնշման արդյունավետորեն վերածելու համար։ Դրանք աշխատում են ցածր պտտման արագությամբ, և, հետևաբար, մեխանիկական աղմուկի մակարդակը հակված է ցածր լինել, քան բարձր արագությամբ հետադարձ կորացած օդափոխիչները։ Օդափոխիչը ունի գերբեռնվածության հզորության բնութագիր, երբ աշխատում է ցածր համակարգի դիմադրությունների դեմ։
Նկար 4. Առաջ կոր կենտրոնախույս օդափոխիչ՝ ներկառուցված շարժիչով
Այս օդափոխիչները հարմար չեն, օրինակ, այն դեպքերում, երբ օդը խիստ աղտոտված է փոշով կամ պարունակում է ճարպի կաթիլներ։
Նկար 5. Ուղղակիորեն աշխատող խցանային օդափոխիչի օրինակ՝ հետադարձ կոր շեղբերով
Ռադիալ շեղբերով կենտրոնախույս օդափոխիչներ
Շառավղային շեղբերով կենտրոնախույս օդափոխիչը ունի աղտոտված օդի մասնիկները բարձր ճնշման տակ (մինչև 10 կՊա) տեղաշարժելու առավելությունը, սակայն բարձր արագությամբ աշխատելով՝ այն շատ աղմկոտ է և անարդյունավետ (<60%), ուստի չպետք է օգտագործվի ընդհանուր նշանակության HVAC համակարգերի համար: Այն նաև տառապում է գերբեռնվածության հզորության բնութագրից. համակարգի դիմադրության նվազմանը զուգընթաց (գուցե ձայնի կարգավորման ամորտիզատորների բացման պատճառով), շարժիչի հզորությունը կբարձրանա և, կախված շարժիչի չափից, հնարավոր է «գերբեռնվի»:
Վինտիլյատորներ
Գլանաձև պատյանում տեղադրելու փոխարեն, այս հատուկ նախագծված կենտրոնախույս թևիկները կարող են օգտագործվել անմիջապես օդի մշակման բլոկի պատյանում (կամ, իրոք, ցանկացած խողովակում կամ պլենումում), և դրանց սկզբնական արժեքը, հավանաբար, ավելի ցածր կլինի, քան փակված կենտրոնախույս օդափոխիչների դեպքում: Հայտնի որպես «պլենում», «խցան» կամ պարզապես «չփակված» կենտրոնախույս օդափոխիչներ, սրանք կարող են որոշակի տարածքային առավելություններ ապահովել, բայց շահագործման արդյունավետության կորստի գնով (լավագույն արդյունավետությունը նման է փակված առաջ կոր կենտրոնախույս օդափոխիչների արդյունավետությանը): Օդափոխիչները օդը կներքաշեն մուտքի կոնի միջով (նույն կերպ, ինչպես փակված օդափոխիչը), բայց այնուհետև օդը կարտածեն ռադիալ ուղղությամբ թևիկի ամբողջ 360° արտաքին շրջագծի շուրջ: Դրանք կարող են ապահովել ելքային միացումների մեծ ճկունություն (պլենումից), ինչը նշանակում է, որ կարող է ավելի քիչ անհրաժեշտ լինել հարակից ծռվածքներ կամ սուր անցումներ խողովակաշարում, որոնք իրենք կարող են ավելացնել համակարգի ճնշման անկմանը (և, հետևաբար, օդափոխիչի լրացուցիչ հզորություն): Համակարգի ընդհանուր արդյունավետությունը կարող է բարելավվել՝ փակվածից դուրս եկող խողովակներին զանգի բերանի մուտքեր օգտագործելով: Խցանային օդափոխիչի առավելություններից մեկը դրա բարելավված ակուստիկ կատարողականությունն է, որը մեծապես պայմանավորված է ձայնի կլանմամբ պլենումում և թևիկից դեպի խողովակաշարի բերան «ուղիղ տեսանելիության» ուղիների բացակայությամբ: Արդյունավետությունը շատ կախված կլինի օդափոխիչի դիրքից պլենումում և օդափոխիչի կապից իր ելքի հետ՝ պլենումը օգտագործվում է օդի կինետիկ էներգիան փոխակերպելու և այդպիսով ստատիկ ճնշումը մեծացնելու համար: Էապես տարբեր կատարողականությունը և աշխատանքի տարբեր կայունությունը կախված կլինեն թևիկի տեսակից՝ խառը հոսքի թևիկներ (ապահովելով ռադիալ և առանցքային հոսքի համադրություն) օգտագործվել են հոսքի խնդիրները հաղթահարելու համար, որոնք առաջացել են պարզ կենտրոնախույս թևիկների միջոցով ստեղծված ուժեղ ռադիալ օդային հոսքի պատկերից:
Փոքր միավորների դեպքում դրանց կոմպակտ դիզայնը հաճախ լրացվում է հեշտությամբ կառավարվող EC շարժիչների օգտագործմամբ։
Աքսիալ օդափոխիչներ
Առանցքային հոսքի օդափոխիչներում օդը անցնում է օդափոխիչի միջով պտտման առանցքի համաձայն (ինչպես ցույց է տրված նկար 6-ում պատկերված պարզ խողովակային առանցքային օդափոխիչի վրա), որտեղ ճնշման բարձրացումը կատարվում է աերոդինամիկ վերելակի միջոցով (նման է ինքնաթիռի թևի): Սրանք կարող են լինել համեմատաբար կոմպակտ, էժան և թեթև, հատկապես հարմար են համեմատաբար ցածր ճնշումների տակ օդը տեղափոխելու համար, ուստի հաճախ օգտագործվում են արտանետման համակարգերում, որտեղ ճնշման անկումները ցածր են մատակարարման համակարգերից. մատակարարումը սովորաբար ներառում է օդորակման բլոկի բոլոր օդորակման բաղադրիչների ճնշման անկումը: Երբ օդը դուրս է գալիս պարզ առանցքային օդափոխիչից, այն պտտվում է օդին հաղորդվող պտույտի պատճառով, երբ այն անցնում է թևով: Օդափոխիչի աշխատանքը կարող է զգալիորեն բարելավվել հոսանքի ուղղությամբ ուղղորդող թևիկներով՝ պտտումը վերականգնելու համար, ինչպես նկար 7-ում պատկերված թևային առանցքային օդափոխիչի դեպքում: Առանցքային օդափոխիչի արդյունավետությունը կախված է թևի ձևից, թևի ծայրի և շրջակա պատյանի միջև հեռավորությունից և պտտման վերականգնումից: Թևի թեքությունը կարող է փոփոխվել՝ օդափոխիչի հզորությունը արդյունավետորեն փոխելու համար: Առանցքային օդափոխիչների պտույտը հակադարձելով՝ կարելի է նաև հակադարձել օդի հոսքը, չնայած օդափոխիչը նախագծված կլինի հիմնական ուղղությամբ աշխատելու համար։
Նկար 6. Խողովակային առանցքային հոսքի օդափոխիչ
Առանցքային օդափոխիչների բնութագրական կորն ունի կանգառի շրջան, որը կարող է դրանք անպիտան դարձնել շահագործման լայնորեն փոփոխվող պայմանների համակարգերի համար, չնայած դրանք ունեն չծանրաբեռնված հզորության բնութագրի առավելությունը։
Նկար 7. Թևավոր առանցքային հոսքի օդափոխիչ
Թևավոր առանցքային օդափոխիչները կարող են նույնքան արդյունավետ լինել, որքան հետադարձ կոր կենտրոնախույս օդափոխիչները և կարող են ապահովել բարձր հոսքեր բավարար ճնշման տակ (սովորաբար մոտ 2 կՊա), չնայած դրանք, հավանաբար, ավելի շատ աղմուկ կստեղծեն։
Խառը հոսքի օդափոխիչը առանցքային օդափոխիչի զարգացումն է և, ինչպես ցույց է տրված նկար 8-ում, ունի կոնաձև թևիկ, որտեղ օդը ճառագայթաձև ներծծվում է ընդարձակվող ալիքներով, ապա առանցքային ուղղությամբ անցնում է ուղղիչ թևերով: Համակցված գործողությունը կարող է ստեղծել շատ ավելի բարձր ճնշում, քան հնարավոր է այլ առանցքային հոսքի օդափոխիչների դեպքում: Արդյունավետությունը և աղմուկի մակարդակը կարող են նման լինել հետադարձ կոր կենտրոնախույս օդափոխիչի արդյունավետությանը:
Նկար 8. Խառը հոսքի ներկառուցված օդափոխիչ
Օդափոխիչի տեղադրումը
Արդյունավետ օդափոխիչի լուծում ապահովելու ջանքերը կարող են լրջորեն խաթարվել օդափոխիչի և օդի տեղական խողովակաշարային ուղիների միջև եղած կապի պատճառով։
Հրապարակման ժամանակը. Հունվար-07-2022