De to vanlige viftetypene som brukes i bygningstjenester for kanalsystemer er generelt referert til som sentrifugal- og aksialvifter - navnet som kommer fra den definerende retningen for luftstrømmen gjennom viften.Disse to typene er i seg selv delt inn i en rekke undertyper som er utviklet for å gi spesielle volumstrøm-/trykkegenskaper, så vel som andre operasjonelle egenskaper (inkludert størrelse, støy, vibrasjoner, renholdbarhet, vedlikeholdbarhet og robusthet).

---

Tabell 1: Amerikanske og europeiske publiserte toppvifteeffektivitetsdata for vifter >600 mm i diameter

---

Noen av de hyppigere viftetypene som brukes i HVAC er oppført i tabell 1, sammen med veiledende toppeffektiviteter som er samlet inn1 fra data publisert av en rekke amerikanske og europeiske produsenter.I tillegg til disse har "plugg"-viften (som faktisk er en variant av sentrifugalviften) sett økende popularitet de siste årene.

---

Figur 1: Generiske viftekurver.Ekte fans kan skille seg mye fra disse forenklede kurvene

---

Karakteristiske viftekurver er vist i figur 1. Dette er overdrevne, idealiserte kurver, og ekte vifter kan godt skille seg fra disse;Imidlertid vil de sannsynligvis ha lignende egenskaper.Dette inkluderer områdene med ustabilitet som skyldes jakt, hvor viften kan vende mellom to mulige strømningshastigheter ved samme trykk eller som en konsekvens av at viften stopper (se Stalling av luftstrømboks).Produsenter bør også identifisere foretrukne "sikre" arbeidsområder i sin litteratur.

Sentrifugalvifter

Med sentrifugalvifter kommer luften inn i impelleren langs dens akse, deretter slippes den ut radialt fra impelleren med sentrifugalbevegelsen.Disse viftene er i stand til å generere både høye trykk og høye volumstrømningshastigheter.De fleste tradisjonelle sentrifugalvifter er innelukket i et rullehus (som i figur 2) som virker for å dirigere den bevegelige luften og effektivt konvertere den kinetiske energien til statisk trykk.For å flytte mer luft, kan viften utformes med en 'dobbel bredde dobbel innløp' impeller, slik at luft kommer inn på begge sider av huset.

---

Figur 2: Sentrifugalvifte i rullehus, med bakover skrånende impeller

---

Det finnes en rekke former av blader som kan utgjøre løpehjulet, med hovedtypene foroverbuet og bakoverbuet – formen på bladet vil bestemme ytelsen, potensiell effektivitet og formen på den karakteristiske viftekurven.De andre faktorene som vil påvirke viftens effektivitet er bredden på løpehjulet, klaringsrommet mellom innløpskonusen og det roterende løpehjulet, og området som ble brukt for å slippe ut luften fra viften (det såkalte "blåsteområdet") .

Denne typen vifte har tradisjonelt blitt drevet av en motor med belte- og remskivearrangement.Men med forbedringen i elektroniske hastighetskontroller og den økte tilgjengeligheten av elektronisk kommuterte ('EC' eller børsteløse) motorer, blir direkte drev stadig mer brukt.Dette fjerner ikke bare ineffektiviteten som ligger i en remdrift (det kan være alt fra 2 % til mer enn 10 %, avhengig av vedlikehold2), men vil sannsynligvis også redusere vibrasjoner, redusere vedlikehold (færre lager- og rengjøringskrav) og gjøre monteringen mer kompakt.

Bakoverbuede sentrifugalvifter

Bakoverbuede (eller 'skrå') vifter er preget av blader som vipper bort fra rotasjonsretningen.De kan nå effektiviteter på mot 90 % når du bruker aerofoil-blader, som vist i figur 3, eller med vanlige blader formet i tre dimensjoner, og litt mindre når du bruker vanlige buede blader, og mindre igjen når du bruker enkle flate bakoverskråstilte blader.Luften forlater tuppene av pumpehjulet med relativt lav hastighet, slik at friksjonstapene i foringsrøret er lave og luftgenerert støy er også lav.De kan stoppe ved ytterpunktene av operasjonskurven.Relativt bredere impellere vil gi størst effektivitet, og kan lett benytte de mer omfattende aerofoil-profilerte bladene.Slanke impellere vil vise liten nytte av å bruke aerofoils, så pleier å bruke flate plateblader.Bakoverbuede vifter er spesielt kjent for deres evne til å produsere høye trykk kombinert med lavt støynivå, og har en ikke-overbelastningseffektkarakteristikk – dette betyr at når motstanden reduseres i et system og strømningshastigheten øker, vil effekten som trekkes av den elektriske motoren reduseres. .Konstruksjonen av bakoverbuede vifter vil sannsynligvis være mer robuste og heller tyngre enn den mindre effektive foroverbuede viften.Den relativt langsomme lufthastigheten til luften over bladene kan tillate akkumulering av forurensninger (som støv og fett).

---

Figur 3: Illustrasjon av sentrifugalviftehjul

---

Foroverbuede sentrifugalvifter

Foroverbuede vifter er preget av et stort antall foroverbuede blader.Siden de vanligvis produserer lavere trykk, er de mindre, lettere og billigere enn den tilsvarende drevne bakoverbuede viften.Som vist i figur 3 og figur 4, vil denne typen viftehjul inkludere 20 pluss blader som kan være så enkle som å være laget av en enkelt metallplate.Forbedret effektivitet oppnås i større størrelser med individuelle utformede blader.Luften forlater bladtuppene med høy tangentiell hastighet, og denne kinetiske energien må omdannes til statisk trykk i foringsrøret – dette reduserer effektiviteten.De brukes typisk for lave til middels luftmengder ved lavt trykk (normalt <1,5 kPa), og har en relativt lav virkningsgrad på under 70 %.Scroll-huset er spesielt viktig for å oppnå best effektivitet, da luften forlater spissen av bladene med høy hastighet og brukes til å effektivt konvertere den kinetiske energien til statisk trykk.De kjører med lave rotasjonshastigheter, og derfor har mekanisk genererte støynivåer en tendens til å være mindre enn bakoverbuede vifter med høyere hastighet.Viften har en overbelastningskarakteristikk når den opererer mot lave systemmotstander.

---

Figur 4: Foroverbuet sentrifugalvifte med integrert motor

---

Disse viftene er ikke egnet der luften for eksempel er sterkt forurenset med støv eller bærer med seg fettdråper.

---

Figur 5: Eksempel på direktedrevet pluggvifte med bakoverbuede skovler

---

Radialbladede sentrifugalvifter

Den radialbladede sentrifugalviften har fordelen av å være i stand til å flytte forurensede luftpartikler og ved høyt trykk (i størrelsesorden 10 kPa), men ved høye hastigheter er den svært støyende og ineffektiv (<60 %) og bør derfor ikke være brukes til generell HVAC.Den lider også av en overbelastningseffektkarakteristikk – ettersom systemmotstanden reduseres (kanskje ved at volumkontrollspjeldene åpnes), vil motoreffekten øke og, avhengig av motorstørrelsen, kan den muligens "overbelastes".

Plugg vifter

I stedet for å være montert i et rullehus, kan disse spesialdesignede sentrifugalhjulene brukes direkte i huset til luftbehandlingsenheten (eller, faktisk, i en hvilken som helst kanal eller plenum), og deres opprinnelige kostnad vil sannsynligvis være lavere enn inneholdt sentrifugalvifter.Kjent som 'plenum', 'plugg' eller ganske enkelt 'uhusede' sentrifugalvifter, kan disse gi noen plassfordeler, men til prisen av tapt driftseffektivitet (med den beste virkningsgraden er lik den for plasserte foroverbuede sentrifugalvifter).Viftene vil trekke luft inn gjennom innløpskonusen (på samme måte som en vifte), men deretter slippe ut luften radialt rundt hele 360° ytre omkrets av pumpehjulet.De kan gi stor fleksibilitet for uttaksforbindelser (fra plenum), noe som betyr at det kan være mindre behov for tilstøtende bøyninger eller skarpe overganger i kanalnettet som i seg selv vil øke systemets trykkfall (og dermed ekstra viftekraft).Generell systemeffektivitet kan forbedres ved å bruke klokkemunninnganger til kanalene som forlater plenum.En av fordelene med pluggviften er dens forbedrede akustiske ytelse, hovedsakelig som følge av lydabsorpsjonen i plenumet og mangelen på "direkte sikte" fra impelleren inn i munningen av kanalsystemet.Effektiviteten vil være veldig avhengig av viftens plassering i plenumet og forholdet mellom viften og utløpet – plenumet brukes til å konvertere den kinetiske energien i luften og dermed øke det statiske trykket.Vesentlig forskjellig ytelse og forskjellig driftsstabilitet vil avhenge av impellertypen – blandet strømningsløpehjul (som gir en kombinasjon av radial og aksial strømning) har blitt brukt for å overvinne strømningsproblemer som følge av det sterke radielle luftstrømningsmønsteret skapt ved hjelp av enkle sentrifugalhjul3.

For mindre enheter blir deres kompakte design ofte supplert med bruk av lett kontrollerbare EC-motorer.

Aksiale vifter

I aksialstrømsvifter passerer luften gjennom viften på linje med rotasjonsaksen (som vist i den enkle røraksialviften i figur 6) - trykksettingen produseres ved aerodynamisk løft (ligner på en flyvinge).Disse kan være relativt kompakte, lave kostnader og lette, spesielt egnet til å flytte luft mot relativt lave trykk, så de brukes ofte i avtrekkssystemer der trykkfallet er lavere enn forsyningssystemer - tilførselen inkluderer normalt trykkfallet til alt klimaanlegget komponenter i luftbehandlingsaggregatet.Når luften forlater en enkel aksialvifte, vil den virvle på grunn av rotasjonen som påføres luften når den passerer gjennom løpehjulet - ytelsen til viften kan forbedres betraktelig av nedstrøms ledeskovler for å gjenvinne virvelen, som i skovlen aksialvifte vist i figur 7. Effektiviteten til en aksialvifte påvirkes av formen på bladet, avstanden mellom tuppen av bladet og det omgivende huset, og virvelgjenvinningen.Bladstigningen kan endres for å effektivt variere viftens effekt.Ved å reversere rotasjonen av aksialvifter, kan luftstrømmen også reverseres - selv om viften vil være designet for å fungere i hovedretningen.

---

Figur 6: En rør-aksialstrømningsvifte

---

Karakteristikken for aksialvifter har et stallområde som kan gjøre dem uegnet for systemer med et vidt varierende spekter av driftsforhold, selv om de har fordelen av en ikke-overbelastende effektkarakteristikk.

---

Figur 7: En aksialstrømningsvifte

---

Aksialvifter med vinge kan være like effektive som bakoverbuede sentrifugalvifter, og er i stand til å produsere høye strømninger ved rimelige trykk (vanligvis rundt 2 kPa), selv om de sannsynligvis vil skape mer støy.

Blandingsviften er en videreutvikling av aksialviften og har, som vist i figur 8, et konisk formet løpehjul hvor luft trekkes radialt gjennom de ekspanderende kanalene og deretter føres aksialt gjennom de rette ledeskovlene.Den kombinerte virkningen kan gi trykk langt høyere enn det som er mulig med andre aksialstrømsvifter.Effektiviteter og støynivåer kan ligne på en sentrifugalvifte med bakoverkurve.

---

Figur 8: Inlinevifte med blandet strømning

---

Installasjon av viften

Arbeidet med å tilby en effektiv vifteløsning kan bli alvorlig undergravd av forholdet mellom viften og de lokale kanalveiene for luften.

---

Innleggstid: Jan-07-2022