Вентиляторы приточные

Добавлено 30.10.2025

Вентиляторы приточные: классификация, конструктивные особенности, расчет и применение в системах вентиляции и кондиционирования

Приточный вентилятор представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для нагнетания наружного воздуха в обслуживаемое помещение или систему воздуховодов. Его основная функция – создание избыточного давления, за счет которого подготовленный (очищенный, нагретый или охлажденный) воздух подается в зону пребывания людей или технологические зоны, вытесняя загрязненный воздух через вытяжные системы или естественные неплотности. Работа приточных вентиляторов является основой организованного воздухообмена в современных зданиях.

Классификация приточных вентиляторов

Классификация осуществляется по нескольким ключевым конструктивным и аэродинамическим признакам.

1. По конструкции и направлению потока воздуха

Осевые (аксиальные) вентиляторы: Поток воздуха перемещается параллельно оси вращения рабочего колеса. Характеризуются высокой производительностью при относительно низких давлениях. Устанавливаются в стеновых проемах, канальных системах без разветвленной сети, крышных установках. Имеют компактные размеры, но уровень звукового давления у них, как правило, выше, чем у радиальных аналогов.
Радиальные (центробежные) вентиляторы: Воздух поступает вдоль оси вращения, а выходит радиально через спиральный корпус (улитку) под углом 90°. Создают более высокое полное давление, способны преодолевать значительное аэродинамическое сопротивление разветвленных воздуховодов, фильтров, нагревателей и других элементов приточной установки. КПД выше, чем у осевых. Лопатки рабочего колеса могут быть загнуты вперед, назад или быть радиальными.
Диаметральные (тангенциальные) вентиляторы: Имеют длинное рабочее колесо барабанного типа с загнутыми вперед лопатками. Воздух поступает по периферии колеса и выходит в том же направлении. Обеспечивают равномерный плоский поток большой ширины. Применяются преимущественно в внутренних блоках сплит-систем, тепловых завесах, некоторых моделях воздушно-тепловых завес.

2. По исполнению и месту установки

Канальные: Устанавливаются непосредственно в круглый или прямоугольный воздуховод. Могут быть осевыми (для прямых участков) или радиальными (чаще в специальных боксах). Корпус и электродвигатель адаптированы для монтажа внутри сети.
Крышные (руфтопы): Моноблочные установки, предназначенные для монтажа на кровле. Включают в себя вентилятор (чаще радиальный), электродвигатель, виброизоляторы, защитный кожух и, зачастую, автоматику. Решают задачи притока, вытяжки или их комбинации.
Стеновые: Осевые или небольшие центробежные модели, монтируемые в наружной стене. Комплектуются шумоглушителем, обратным клапаном, защитной решеткой. Используются для децентрализованного притока в помещениях.
Вентиляторы для приточных установок (вентиляционных централей): Являются компонентом сборной приточно-вытяжной установки (ПВУ). Это, как правило, радиальные вентиляторы с задне- или передне- загнутыми лопатками, с прямым или ременным приводом, установленные на общей раме с фильтрами, теплообменниками, калориферами.

Конструктивные элементы и ключевые компоненты

Типичный радиальный приточный вентилятор, как наиболее распространенный в системах с сетью воздуховодов, состоит из:

Рабочее колесо (крыльчатка): Состоит из лопаток, заднего и переднего дисков. Материал изготовления – углеродистая или нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, полимеры. Форма и количество лопаток определяют аэродинамические характеристики.
Спиральный корпус (улитка): Выполняет функцию преобразования кинетической энергии движущегося воздуха в потенциальную (давление) и направления потока. Изготавливается из листовой стали с порошковым покрытием.
Электродвигатель: Асинхронный, с короткозамкнутым ротором. Класс защиты – не ниже IP54 для влажных помещений и наружной установки. Исполнение по температуре окружающей среды (стандартное или для низких температур).
Привод:
- Прямой: Колесо насажено непосредственно на вал двигателя. Конструкция проста, компактна, имеет высокий КПД, не требует обслуживания. Скорость фиксированная или регулируемая инвертором.
- Ременной: Передача крутящего момента осуществляется через шкивы и клиновые/поликлиновые ремни. Позволяет изменять скорость вращения колеса путем замены шкивов или регулировки их диаметра. Требует периодического контроля натяжения и замены ремней.
Вибрационные изоляторы: Резиновые или пружинные элементы, предотвращающие передачу вибрации от вращающихся частей на корпус и воздуховоды.
Основание (рама): Металлическая конструкция для крепления всех компонентов.
Люк для обслуживания: Съемная панель в корпусе для доступа к приводу и внутренним частям.

Аэродинамические характеристики и подбор вентилятора

Подбор приточного вентилятора – инженерная задача, основанная на сопоставлении требуемых параметров системы с рабочими характеристиками вентилятора. Основные параметры:

Производительность (L): Объем воздуха, перемещаемый в единицу времени, м³/ч.
Полное давление (P_tot): Энергия, сообщаемая вентилятором единице объема воздуха, Па. Сумма статического давления (P_st) и динамического давления (P_dyn). Должно быть равно сумме потерь давления во всех элементах приточной системы: воздухозаборной решетке, фильтре, воздухонагревателе/охладителе, шумоглушителе, воздуховодах, местных сопротивлениях (тройники, повороты), распределительных устройствах (решетки, диффузоры).
Мощность (N): Потребляемая электродвигателем мощность, кВт. Зависит от производительности, давления и КПД вентилятора.
Частота вращения (n): Обороты рабочего колеса в минуту, об/мин.
Уровень звуковой мощности (L_w): Акустическая характеристика, дБ.

Подбор осуществляется по аэродинамическим характеристикам – графическим зависимостям P_tot=f(L), N=f(L), η=f(L) при постоянной частоте вращения. Рабочая точка должна находиться в зоне максимального КПД вентилятора (обычно 0,8-0,9 от максимальной производительности).

**Сравнительная таблица характеристик осевых и радиальных вентиляторов**
Параметр	Осевой вентилятор	Радиальный вентилятор
Диапазон создаваемого давления	Низкий (до 100-150 Па)	Широкий (от 100 до 3000 Па и более)
Производительность	Высокая при низком давлении	Средняя и высокая
КПД	Средний (0.5-0.7)	Высокий (0.6-0.85)
Уровень шума	Выше	Ниже при равных параметрах
Зависимость давления от расхода	Крутая характеристика	Пологая характеристика
Стоимость	Ниже	Выше
Типичное применение	Прямые каналы, стенные проемы, охлаждение	Разветвленные сети, установки с элементами обработки воздуха

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж приточного вентилятора должен обеспечивать минимальные потери и аэродинамические возмущения.

Установка должна производиться на жестком, ровном основании с использованием виброизоляторов.
На входе и выходе вентилятора необходимо предусмотреть прямые участки воздуховода длиной не менее 3-5 эквивалентных диаметров для стабилизации потока.
При монтаже канальных вентиляторов важно обеспечить герметичность соединений.
Электропитание должно соответствовать параметрам двигателя (напряжение, частота, фазировка). Для двигателей мощностью свыше 0.5 кВт рекомендуется использовать пусковую и защитную аппаратуру (автоматические выключатели, контакторы, тепловые реле или устройства плавного пуска).
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: очистка рабочего колеса и корпуса от загрязнений, проверка и замена приводных ремней (для ременного привода), контроль затяжки крепежных элементов, смазка подшипников (по графику производителя), проверка целостности виброизоляторов.

Регулирование производительности

Для адаптации работы системы к изменяющимся условиям применяются методы регулирования:

Частотное регулирование (инвертор): Наиболее энергоэффективный метод. Изменение частоты питающего тока двигателя позволяет плавно регулировать скорость вращения колеса в широком диапазоне. Законы пропорциональности (подобия) для вентилятора: L ∝ n, P ∝ n², N ∝ n³. Снижение скорости на 20% дает снижение мощности почти в 2 раза.
Дросселирование заслонками: Установка регулирующих заслонок на входе или выходе вентилятора. Менее эффективный способ, так как приводит к увеличению потерь давления и не снижает потребляемую мощность пропорционально.
Изменение геометрии входного устройства (для осевых вентиляторов).
Переключение обмоток электродвигателя (2-3 фиксированные скорости).

Требования нормативной документации

Проектирование, монтаж и эксплуатация систем с приточными вентиляторами регламентируется рядом документов: СП 60.13330.2020 (Отопление, вентиляция и кондиционирование), СП 73.13330.2016 (Внутренние санитарно-технические системы), ГОСТ 24751-81 (Вентиляторы. Методы аэродинамических испытаний), ГОСТ Р 53301-2013 (Вентиляторы. Требования безопасности. Методы испытаний), а также серией ГОСТ Р ИСО 5801, ГОСТ Р ИСО 13347 по шумовым характеристикам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно рассчитать требуемое полное давление для подбора приточного вентилятора?

Расчет выполняется путем аэродинамического расчета всей приточной ветви системы. Суммируются потери давления на всех последовательно расположенных элементах: воздухозаборном устройстве, противопожарном клапане, фильтре (в начальном и загрязненном состоянии), воздухонагревателе/охладителе, шумоглушителе, участках воздуховодов (с учетом линейных потерь и местных сопротивлений – отводов, тройников, переходов), а также в приточных решетках или диффузорах. К полученной сумме рекомендуется добавить запас 10-15%.

2. Что такое рабочая точка вентилятора и почему важно, чтобы она находилась в зоне максимального КПД?

Рабочая точка – это точка пересечения характеристики сети (зависимость потерь давления в системе от расхода воздуха) и аэродинамической характеристики вентилятора (зависимость создаваемого давления от расхода). Если рабочая точка находится в зоне максимального КПД агрегата, это обеспечивает минимальное энергопотребление при заданных параметрах, снижает уровень шума и увеличивает ресурс работы оборудования. Работа на левой ветви характеристики (малый расход, высокое давление) может привести к срыву потока и неустойчивой работе, на правой ветви (большой расход, низкое давление) – к перегрузке электродвигателя.

3. В чем принципиальное отличие вентиляторов с задне- и передне- загнутыми лопатками?

Критерий	Колесо с лопатками, загнутыми назад	Колесо с лопатками, загнутыми вперед
Форма характеристики P-L	Пологая, без перегиба. Давление монотонно падает с ростом расхода.	Крутая, часто с максимумом в зоне малых расходов.
Мощностная характеристика	Мощность растет с ростом расхода, но имеет ограниченный максимум. Защита от перегрузки двигателя.	Мощность монотонно возрастает с уменьшением расхода. Риск перегрузки двигателя при работе на сеть с малым сопротивлением.
КПД	Выше (до 85%).	Ниже (до 70%).
Уровень шума	Ниже.	Выше.
Склонность к загрязнению	Меньше.	Больше из-за сложной формы лопаток.
Типовое применение	Приточные и вытяжные системы общего назначения, энергоэффективные решения.	Системы, где требуется создать высокое давление при компактных габаритах (например, канальные внутренние блоки), пылевые системы для материалов, не склонных к налипанию.

4. Как бороться с шумом от приточного вентилятора?

Мероприятия по снижению шума носят комплексный характер:

Правильный подбор: Выбор вентилятора с низким уровнем звуковой мощности и работа в зоне максимального КПД.
Виброизоляция: Установка агрегата на виброизоляторы, применение гибких вставок из негорючего материала на присоединительных воздуховодах.
Акустическое подавление в воздуховодах: Установка трубных или пластинчатых шумоглушителей после вентилятора. Длина шумоглушителя должна быть не менее 0.9-1.5 м.
Снижение скорости воздуха в магистральных воздуховодах до оптимальных значений (6-8 м/с).
Акустическая обработка стен вентиляторной камеры.

5. Каковы основные причины вибрации вентилятора и как их устранить?

Причины: Дисбаланс рабочего колеса (загрязнение, механические повреждения), износ или неправильная установка подшипников, ослабление крепежных соединений, резонансные явления при совпадении частоты вращения с собственной частотой конструкций, неправильная центровка валов при ременном приводе. Устранение: Регулярная очистка и проверка колеса, замена подшипников по регламенту, контроль затяжки крепежа, изменение частоты вращения (при резонансе), точная центровка шкивов, проверка состояния виброизоляторов.

6. Как выбрать между прямым и ременным приводом?

Прямой привод выбирают для компактных установок, где не требуется изменение скорости, приоритетны низкие эксплуатационные расходы и высокий КПД. Ременной привод применяют при необходимости точно настроить производительность/давление под систему путем подбора шкивов, когда требуется разместить двигатель вне воздушного потока (например, для горячего воздуха), а также для привода мощных колес, где использование стандартного двигателя с прямой посадкой невозможно или неэкономично. Ременной привод требует регулярного обслуживания.

Вентиляторы приточные