Ventilátor

Ventilátor je rotační stroj s lopatkovým kolem nebo vrtulí pro dopravu a stlačování plynů a par do tlaku 10 kPa. Pro vyšší tlaky se užívají kompresory.

Princip

Ventilátor obsahuje motor, složený z rotoru a statoru. Na rotoru je osazen vlastní ventilátorový systém, který může být axiální, radiální, diagonální, diametrální nebo tangenciální.

Pokojový axiální ventilátor

Axiální systém

U axiálních ventilátorů proudí vzduch ve směru osy otáčení oběžného kola a používají se tam, kde je požadován velký průtok vzduchu bez vysokých nároků na dopravní tlak. Lze je rozdělit na rovnotlaké (vzdušnina získává pouze vyšší rychlost) a přetlakové (statický tlak za oběžným kolem je vyšší než před kolem). Mezi rovnotlaké axiální ventilátory patří jak běžné pokojové ventilátory, tak i podstropní ventilátory ("vrtule"), které zajišťují pouze pohyb vzduchu v místnosti.

Radiální systém

má oběžné kolo, sací a výtlačná hrdla a spirální skříň, zajišťující přeměnu kinetické energie vzdušniny, udělené jí lopatkami oběžného kola na energii tlakovou. Podle tvaru lopatek oběžného kola se radiální ventilátory dělí ventilátory s dopředně zahnutými lopatkami, zpět zahnutými lopatkami a radiálně zakončenými lopatkami. Systém s dopředu zahnutými lopatkami je levnější, dosahuje hodnot účinnosti 55 až 65 % a je výrobně jednodušší. Kolo mívá 40 – 50 lopatek a konstantní šířku. Jde o základní typ nenáročných ventilátorů pro vzduchotechniku. Ventilátory s dozadu zahnutými lopatkam jsou účinnější (80 – 85 %) a vyrábějí se s menším počtem lopatek (8 – 15).

Diagonální ventilátor

Diagonální systém

představuje přechod mezi radiálním a axiálním systémem. Vzduch proudí do ventilátoru v axiálním směru, tedy ve směru osy rotace oběžného kola, avšak výtlak z ventilátoru je pod úhlem menším než 90°. Podobné systémy se užívají v automobilovém průmyslu, neboť poskytují vhodné zástavbové poměry.

Diametrální systém

nasává vzduch na vnějším obvodu oběžného kola v sacím hrdle. Vzduch prochází příčně oběžným kolem a opět vystupuje na vnějším obvodu, odkud je dále vyfukován do výtlačného hrdla. Po obvodě oběžného kola jsou rozmístěny dopředu zahnuté lopatky. Systém umožňuje sběr vzdušniny z širokého vstupního hrdla a má vysokou produktivitu. Bývá osazován do vysokovýkonných klimatizací a systémů vzduchotechniky.

Tangenciální ventilátor

Fan-coil

Vzhledově se podobá mnohonásobně prodlouženému radiálnímu ventilátoru, ale funkční princip je odlišný. V tangenciálním ventilátoru prochází vzduch lopatkami oběžného kola dvakrát: dovnitř a ven. Vzduch je plošně (asi polovinou plochy povrchu oběžného kola) tangenciálně k ose otáčení nasáván. Následně se směr jeho proudění otáčí o 90 st. Proud vzduchu je odváděn z ventilátoru úzkou štěrbinou v plášti. Výstupní štěrbina je dlouhá na celou šířku oběžného kola. Poháněcí motor je zde vždy umístěn mimo proud vzduchu. Tenký a široký proud vzduchu se s výhodou využívá tam, kde je třeba ofukovat plochý nebo tenký zdroj tepla. Typicky blok cihel v akumulačních kamnech, topnou tyč v elektrickém konvektoru nebo trubkový výměník ve fan-coilu.

Charakteristiky ventilátoru

Ventilátory jsou charakterizovány:

objemovým průtokem vzduchu V,
celkovým dopravním tlakem Δp,
výkonem a příkonem a konečně
ohřátím vzduchu ve ventilátoru Δt.

Dynamické vlastnosti ventilátoru určuje tlaková, příkonová a účinnostní charakteristika, ukazující závislost daného parametru na objemovém průtoku vzdušniny.

Využití

Ochlazování (např. chlazení počítačů)
Přečerpávání plynů
Elektrické topení (Fan-coil)
Větrání (například důlní odvětrávání, průmyslové větrání)
Odvod spalin

Literatura

Chyský, J., Hemzal, K. a kol. Větrání a klimatizace. 1993, Brno: Bolit B-press. 560 s. ISBN 80-901574-0-8
Nový, R. Ventilátory. 1997, Vydavatelství ČVUT, Praha. ISBN 80-01-00987-4

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu ventilátor na Wikimedia Commons
Slovníkové heslo ventilátor ve Wikislovníku