Вентиляторы канальные для вытяжной вентиляции

Канальные вентиляторы для вытяжной вентиляции: конструкция, типы, подбор и монтаж

Канальный вентилятор представляет собой электромеханическое устройство, ротор и рабочее колесо которого монтируются непосредственно внутрь вентиляционного воздуховода круглого или прямоугольного сечения. Его основная функция – перемещение воздуха по сети воздуховодов для организации принудительной вытяжной вентиляции. В отличие от радиальных или осевых моделей настенного/потолочного типа, канальный вентилятор интегрируется в разрыв воздушного канала, что обеспечивает скрытый монтаж и снижение аэродинамических потерь.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция стандартного канального вентилятора включает несколько ключевых компонентов:

• Корпус (гильза): Изготавливается из оцинкованной стали, реже – из алюминия или пластика (для агрессивных сред). Имеет цилиндрическую или прямоугольную форму с фланцами для соединения с воздуховодами. Корпус обеспечивает жесткость конструкции и направление воздушного потока.
• Электродвигатель: Однофазный (220 В) или трехфазный (380 В), с внешним ротором или внутренним. В моделях с внешним ротором крыльчатка крепится непосредственно на ротор двигателя, что снижает габариты и шумность. Класс защиты – обычно IP44 и выше. Важным параметром является термостойкость изоляции обмоток (класс F или H) для работы с нагретым воздухом.
• Рабочее колесо (крыльчатка): Бывает двух типов: радиальное (задне- или переднелопастное, «беличья клетка») и осевое. Радиальные колеса создают большее давление, осевые – перемещают большие объемы при низком сопротивлении сети. Лопатки изготавливаются из стали или пластика (PBT, PP).
• Система шумо- и виброизоляции: Включает внутренние акустические вставки из минеральной ваты или пенополиуретана, а также виброизолирующие прокладки между корпусом и креплениями двигателя.
• Клеммная коробка: Для подключения питающего кабеля, часто с сальниковыми вводами.

Принцип работы основан на создании перепада давления на входе и выходе вентилятора. Вращающееся рабочее колесо захватывает воздух и придает ему кинетическую энергию, которая частично преобразуется в давление, необходимое для преодоления сопротивления воздуховодов, решеток и других элементов сети.

Классификация канальных вентиляторов

Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам.

1. По типу рабочего колеса и создаваемому давлению

• Осевые (аксиальные) канальные вентиляторы: Воздушный поток движется вдоль оси вращения колеса. Характеризуются высокой производительностью при относительно низком полном давлении (до 100-150 Па). Эффективны в коротких прямых воздуховодах с минимальным количеством поворотов. Имеют компактные размеры и умеренный уровень шума.
• Радиальные (центробежные) канальные вентиляторы: Воздух поступает вдоль оси, а выходит радиально через спиральный отвод, встроенный в корпус. Создают высокое полное давление (до 1000-1500 Па и более). Способны работать на протяженных разветвленных сетях воздуховодов с высокой аэродинамической сопротивляемостью. Более габаритны и энергоемки по сравнению с осевыми.

2. По форме корпуса и присоединительным размерам

• Круглые: Наиболее распространенный тип. Стандартные диаметры: 100, 125, 150, 200, 250, 315 мм и далее по рядам Renard. Применяются в сетях с круглыми воздуховодами.
• Прямоугольные: Устанавливаются в прямоугольные каналы, что позволяет экономить пространство по высоте (в нишах за подвесными потолками). Имеют больший уровень шума из-за особенностей аэродинамики, требуют специальных переходов при подключении.

3. По исполнению и функциональным возможностям

• Стандартные (общеобменные): Для перемещения неагрессивных газовоздушных сред температурой до +40°C или +60°C.
• Термостойкие: С усиленной изоляцией двигателя и термостойкими подшипниками. Рабочий диапазон температур вытяжного воздуха: до +150°C, +200°C, реже до +250°C. Применяются в системах дымоудаления (в составе комплекса) и для удаления нагретого воздуха из производственных помещений.
• Взрывозащищенные: Имеют маркировку Ex. Изготовлены в искробезопасном исполнении для работы в средах с взрывоопасными газами или пылью (химическая, нефтегазовая, мукомольная промышленность).
• Пылевые (усиленные): С увеличенным зазором между колесом и корпусом, специальной конструкцией лопаток, предотвращающей налипание. Для сред с высоким содержанием абразивной или иной пыли.
• С регулировкой скорости (многоскоростные, с EC-двигателем): Регулировка может осуществляться ступенчато (переключением обмоток) или плавно (с помощью внешнего трансформатора, частотного преобразователя или встроенного модуля управления на EC-двигателе). EC-двигатели (электронно-коммутируемые) обеспечивают высокую энергоэффективность и широкий диапазон регулирования.

Ключевые технические параметры для подбора

Подбор канального вентилятора осуществляется на основе аэродинамического расчета вентиляционной сети. Основные параметры:

• Производительность (расход воздуха, L): Измеряется в м³/ч или л/с. Определяется исходя из санитарных норм воздухообмена для конкретного помещения.
• Полное давление (P_t): Измеряется в Паскалях (Па). Сумма динамического и статического давления, которое должен развить вентилятор для преодоления сопротивления сети. Рассчитывается с учетом длины и конфигурации воздуховодов, местных сопротивлений (решетки, клапаны, фильтры).
• Частота вращения (n): об/мин. Влияет на шум и давление.
• Уровень звуковой мощности (L_w): дБ. Указывается в октавных полосах. Критичный параметр для жилых и офисных зданий.
• КПД: Коэффициент полезного действия. Современные модели имеют КПД 60-85%. Высокий КПД снижает энергопотребление.
• Мощность электродвигателя (N): кВт. Потребляемая электрическая мощность.

Характеристики взаимосвязаны и отображаются в виде аэродинамической характеристики (графика) вентилятора. Рабочая точка (пересечение параметров сети L и P_t) должна находиться в зоне максимального КПД вентилятора.

Таблица сравнения основных типов канальных вентиляторов

Параметр	Осевой канальный	Радиальный (центробежный) канальный
Диапазон производительности	До 15-20 тыс. м³/ч	До 50 тыс. м³/ч и более
Создаваемое полное давление	Низкое и среднее (до 150 Па)	Среднее и высокое (до 1500 Па и выше)
Типичная область применения	Квартиры, офисы, магазины, короткие вытяжные системы	Производственные цеха, рестораны, склады, разветвленные системы вентиляции
Зависимость давления от расхода	Крутая характеристика: прирост давления резко снижается с ростом расхода	Пологая характеристика: давление стабильно при изменении расхода
Уровень шума	Средний, тональный компонент	Более высокий, широкополосный
Габариты и масса	Меньшие	Большие
Энергоэффективность	Выше на сетях с низким сопротивлением	Выше на сетях с высоким сопротивлением

Особенности монтажа и эксплуатации

Правильный монтаж определяет эффективность и срок службы оборудования.

• Расположение: Вентилятор должен устанавливаться на прямом участке воздуховода, на расстоянии не менее 1-1.5 диаметров воздуховода от отводов, тройников или заслонок. Это обеспечивает равномерный подток воздуха к крыльчатке.
• Крепление: Осуществляется с помощью резьбовых шпилек, хомутов или специальных кронштейнов через виброизолирующие прокладки. Обязательна жесткая фиксация корпуса для предотвращения вибраций.
• Направление воздушного потока: На корпусе стрелкой указано направление движения воздуха. Ошибка при установке приведет к резкому падению производительности.
• Электроподключение: Выполняется через клеммную коробку с соблюдением требований ПУЭ. Для влажных помещений используется кабель с соответствующей изоляцией. Рекомендуется установка автоматического выключателя и УЗО.
• Обслуживание: Требует периодической (не реже 1 раза в год) очистки крыльчатки и внутренней поверхности от пыли и загрязнений, проверки состояния подшипников и затяжки крепежных элементов.
• Термоизоляция: При установке в неотапливаемых помещениях или для транспортировки горячего воздуха необходима наружная теплоизоляция корпуса для предотвращения образования конденсата.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как правильно подобрать канальный вентилятор по производительности и давлению?

Необходим аэродинамический расчет. Производительность определяется по нормам воздухообмена (СП 60.13330.2020, СП 54.13330.2016). Давление рассчитывается как сумма потерь на трение в воздуховодах и местных сопротивлениях (отводы, решетки, клапаны, огнезадерживающие клапаны и т.д.). Для предварительной оценки в небольших системах можно ориентироваться на примерные значения: для квартиры/офиса – давление 100-250 Па, для кафе – 300-500 Па, для производственных систем – от 600 Па.

Чем отличается вентилятор с внешним ротором от модели с обычным двигателем?

В вентиляторе с внешним ротором обмотки статора расположены внутри, а ротор представляет собой полый цилиндр, на который напрямую насажена крыльчатка. Это обеспечивает компактность, лучшее охлаждение двигателя потоком воздуха, низкий уровень шума и более высокий КПД. Такие модели, как правило, дороже, но являются современным стандартом для общеобменных систем.

Можно ли установить канальный вентилятор горизонтально?

Да, большинство современных канальных вентиляторов допускают как горизонтальный, так и вертикальный монтаж. Однако необходимо уточнять в технической документации: для некоторых моделей, особенно с большими колесами или специальным исполнением, может быть допустим только один вариант установки.

Как бороться с шумом от канального вентилятора?

• Правильно подобрать аппарат, чтобы рабочая точка была в зоне максимального КПД (минимальный шум).
• Установить виброизолирующие крепления и гибкие вставки до и после вентилятора.
• Использовать шумоглушители, которые монтируются в воздуховод после вентилятора.
• Обеспечить прямые участки до и после вентилятора.
• Выбрать модель с низкой частотой вращения (об/мин).

Что такое EC-вентилятор и в чем его преимущества?

EC (Electronically Commutated) – вентилятор со встроенным электронным блоком управления и двигателем постоянного тока с электронной коммутацией обмоток. Преимущества: высочайшая энергоэффективность (экономия до 40% и более), широкий и плавный диапазон регулирования скорости (0-100%) по сигналу 0-10В или через шину, возможность интеграции в системы BMS, низкий уровень шума, высокая надежность. Недостаток – более высокая первоначальная стоимость.

Как часто нужно обслуживать канальный вентилятор?

Плановый осмотр и очистку от пыли следует проводить не реже 1 раза в год. В условиях запыленности (производства, кухни) – 2-4 раза в год. Раз в 2-3 года рекомендуется проверять состояние подшипников и смазку (если она предусмотрена конструкцией). Для вентиляторов в системах дымоудаления регламент обслуживания строже и определяется проектной документацией и нормами.

Можно ли использовать один мощный канальный вентилятор на несколько помещений?

Да, это стандартное решение для разветвленных систем. Однако для балансировки расходов воздуха и предотвращения перетекания запахов между помещениями в воздуховоды каждого помещения необходимо устанавливать регулируемые диафрагмы или дроссель-клапаны, а также обратные клапаны на ответвлениях.

Заключение

Канальные вентиляторы являются универсальным и технически совершенным решением для организации вытяжной вентиляции в зданиях любого назначения. Их правильный подбор, основанный на детальном аэродинамическом расчете, и профессиональный монтаж с учетом требований по шумо- и виброизоляции являются залогом долговечной, энергоэффективной и надежной работы системы в целом. Современный тренд – переход на оборудование с EC-двигателями, что соответствует требованиям по повышению энергосбережения. При проектировании критически важно учитывать не только паспортные данные вентилятора, но и его аэродинамическую характеристику, чтобы рабочая точка находилась в оптимальной зоне.