Вентиляторы вытяжные канальные

Добавлено 30.10.2025

Вентиляторы вытяжные канальные: конструкция, классификация, применение и расчет

Вытяжной канальный вентилятор представляет собой центробежную или осевую машину, конструкция которой оптимизирована для монтажа внутри воздуховода круглого или прямоугольного сечения, либо между двумя фланцами. Его основная функция – перемещение, подача или удаление воздуха по сети воздуховодов с преодолением аэродинамического сопротивления системы. В отличие от радиальных вентиляторов в корпусе «улитка», канальные модели имеют компактный корпус, встраиваемый непосредственно в разрыв воздушного канала.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция канального вентилятора включает несколько ключевых узлов:

Электродвигатель – асинхронный, с внешним ротором (чаще) или с внутренним ротором. Двигатели с внешним ротором интегрированы в крыльчатку, что обеспечивает компактность и эффективное охлаждение обмоток воздушным потоком. Класс защиты – обычно IP44 и выше, изоляция – для температур до 40°C, 60°C или иных классов в зависимости от модели.
Колесо (крыльчатка) – центробежное (радиальное) или осевое. Центробежные колеса бывают с лопатками, загнутыми вперед или назад. Колеса с загнутыми назад лопатками обладают более высокой энергоэффективностью и менее склонны к загрязнению. Осевые крыльчатки применяются в моделях для низконапорных систем.
Корпус – изготавливается из оцинкованной стали, алюминия, нержавеющей стали или пластика (ПП, ПВДФ). Имеет цилиндрическую или прямоугольную форму с фланцами для соединения с воздуховодами. Корпус часто оснащается звукоизолирующими панелями или покрытием для снижения шума.
Термо- и перегрузочная защита – встроенная в двигатель для отключения при перегреве.
Виброизоляторы – резиновые или полимерные вставки между корпусом и крепежными элементами для гашения вибрации.

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии вращающегося колеса в потенциальную энергию потока воздуха (давление). В центробежных моделях воздух поступает вдоль оси вращения, захватывается лопатками колеса, и под действием центробежной силы выбрасывается в радиальном направлении в спиральный канал корпуса, после чего направляется в выходной патрубок. В осевых моделях воздух перемещается вдоль оси вращения крыльчатки.

Классификация канальных вентиляторов

По типу конструкции и направлению потока:

Центробежные (радиальные) канальные – создают более высокое полное давление (до 1000-1500 Па и выше), применяются в системах с разветвленной сетью воздуховодов, фильтрами, нагревателями и другими элементами, создающими значительное сопротивление.
Осевые канальные – предназначены для перемещения больших объемов воздуха при низком сопротивлении сети (до 100-150 Па). Имеют более простую конструкцию и часто меньшую стоимость.
Диаметральные (тангенциальные) – в канальном исполнении встречаются реже, используются для создания равномерного плоского потока.

По исполнению и условиям эксплуатации:

Стандартные – для перемещения воздуха температурой до +40°C, без агрессивных и взрывоопасных примесей.
Термостойкие – для сред с повышенной температурой (до +60°C, +100°C, +150°C и выше), с применением специальных двигателей и термостойких изоляционных материалов.
Пылевые – с усиленной конструкцией крыльчатки и защитой подшипников, для сред с высоким содержанием пыли и твердых частиц.
Взрывозащищенные – имеют маркировку Ex, двигатель и корпус выполнены в искробезопасном исполнении для работы в зонах с наличием взрывоопасных газовых или пылевых смесей.
Коррозионностойкие – из нержавеющей стали (AISI 304, 316) или пластика (ПП, ПВДФ), для агрессивных сред (химические пары, морской воздух, высокая влажность).

По способу регулирования:

Односкоростные – с постоянной частотой вращения.
Многоскоростные – с возможностью переключения обмоток двигателя на 2-3 фиксированные скорости.
С регулируемой скоростью (инверторные) – с возможностью плавной регулировки скорости вращения с помощью внешнего преобразователя частоты (ПЧ) или со встроенным регулятором. Наиболее энергоэффективное решение.

Основные технические параметры и аэродинамические характеристики

Выбор вентилятора осуществляется на основе двух ключевых параметров: производительности (расхода воздуха, L) и полного давления (P_t).

Производительность (L) – объем воздуха, перемещаемый в единицу времени, измеряется в м³/ч или л/с.

Полное давление (P_t) – сумма статического давления (P_s) и динамического давления (P_d). Измеряется в Паскалях (Па). Определяет способность вентилятора преодолевать сопротивление системы.

Мощность (N) – потребляемая электрическая мощность, кВт.
Частота вращения (n) – об/мин.
Уровень звуковой мощности (L_w) – дБ. Критичный параметр для жилых и общественных зданий.
КПД (η) – полный КПД вентилятора, отношение полезной мощности воздушного потока к потребляемой электрической мощности.

Зависимость между полным давлением, производительностью и мощностью отображается в виде аэродинамической характеристики – графика, предоставляемого производителем. Рабочая точка системы должна находиться в зоне максимального КПД вентилятора (обычно в средней части характеристики).

Таблица: Сравнение центробежных и осевых канальных вентиляторов

Параметр	Центробежный канальный вентилятор	Осевой канальный вентилятор
Создаваемое давление	Высокое и среднее (150 – 1500 Па)	Низкое (до 100-150 Па)
Расход воздуха	Средний и высокий	Очень высокий при низком сопротивлении
Зависимость расхода от сопротивления сети	Существенная, при росте сопротивления расход падает	Сильная, при росте сопротивления расход резко падает
Уровень шума	Как правило, ниже, особенно у моделей с загнутыми назад лопатками	Выше, особенно на высоких оборотах
Энергоэффективность	Высокая у моделей с загнутыми назад лопатками и регулированием скорости	Снижается при работе в сетях с повышенным сопротивлением
Типовое применение	Приточно-вытяжные установки, системы общеобменной вентиляции с сетью воздуховодов, дымоудаление, системы с фильтрами и калориферами.	Вытяжка из помещений с короткими прямыми воздуховодами (санузлы, кухни), охлаждение оборудования, тоннельная вентиляция.

Критерии выбора и методика подбора

Процедура подбора включает следующие этапы:

Определение требуемой производительности (L, м³/ч). Расчет ведется по кратностям воздухообмена (для помещений) или по технологическим нормам (для оборудования).
Расчет аэродинамического сопротивления сети (P_t, Па). Выполняется аэродинамический расчет системы, суммирующий потери давления на трение в воздуховодах и местные сопротивления (отводы, тройники, решетки, фильтры, нагреватели, шумоглушители и т.д.).
Выбор типа вентилятора. На основе полученных значений L и P_t определяется тип: осевой (при P_t < 150 Па) или центробежный (при P_t > 150 Па).
Выбор конкретной модели по каталогу. На сводном графике аэродинамических характеристик (номограмме) производителя находится точка пересечения L и P_t. Оптимально, чтобы она попадала в зону 80-90% от максимального КПД выбранного вентилятора. Проверяется уровень звуковой мощности.
Учет дополнительных факторов: температура и состав перемещаемой среды, климатическое исполнение, необходимость регулирования, класс энергоэффективности, наличие обратного клапана для предотвращения обратной тяги.

Особенности монтажа и эксплуатации

Правильный монтаж критически важен для долговечности и бесшумной работы.

Расположение. Вентилятор должен устанавливаться на прямом участке воздуховода, на расстоянии не менее 1-1.5 диаметров воздуховода до и после вентилятора для выравнивания потока.
Крепление и виброизоляция. Корпус должен крепиться к строительным конструкциям через виброизолирующие подвесы или прокладки. Не допускается передача веса воздуховодов на фланцы вентилятора. Соединение с воздуховодами – через гибкие вставки для гашения вибраций.
Обслуживание. Необходим регулярный осмотр и очистка крыльчатки и внутренней полости от пыли и загрязнений. Проверка состояния подшипников и затяжки крепежных элементов. Для обслуживания должен быть обеспечен доступ (установка сервисных люков).
Электроподключение должно выполняться в соответствии с ПУЭ, с обеспечением заземления. Для двигателей с внешним ротором важно соблюдать температурный режим, указанный в паспорте.

Тенденции и современные требования

Повышение энергоэффективности. Активное внедрение вентиляторов с EC-двигателями (электронно-коммутируемыми). EC-двигатели обладают высоким КПД (до 90%), широким диапазоном плавного регулирования без потери эффективности и возможностью интеграции в системы автоматики зданий (BMS).
Интеллектуализация. Оснащение вентиляторов встроенными датчиками давления, расхода, частоты вращения и контроллерами с интерфейсами (Modbus, BACnet, KNX) для построения адаптивных систем вентиляции.
Снижение шума. Разработка аэродинамически оптимизированных крыльчаток, применение звукопоглощающих вставок и корпусов с повышенной жесткостью.
Унификация и модульность. Предложение готовых канальных секций с уже установленными вентиляторами, фильтрами и нагревателями.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается вентилятор с загнутыми вперед лопатками от вентилятора с загнутыми назад лопатками?

Вентиляторы с загнутыми вперед лопатками (Forward Curved) имеют большее число лопаток, меньший диаметр колеса и частоту вращения для создания того же давления. Они дешевле, но имеют ограниченный рабочий диапазон и более низкий КПД (порядка 55-65%). Склонны к перегрузке двигателя при завышении давления. Вентиляторы с загнутыми назад лопатками (Backward Curved) имеют более высокий КПД (до 80-85%), не перегружаются по мощности, имеют «неперегружающую» характеристику, менее чувствительны к загрязнениям. Являются современным стандартом для энергоэффективных систем.

Как правильно подобрать канальный вентилятор для системы с фильтром и нагревателем?

Необходимо рассчитать суммарное сопротивление всех элементов системы на номинальном расходе. Сопротивление фильтра берется для состояния «загрязненный» (обычно 150-250 Па). Сопротивление воздухонагревателя зависит от его конструкции и скорости воздуха (обычно 30-100 Па). К этому добавляются потери в воздуховодах и решетках. Вентилятор подбирается на суммарное полное давление. Рекомендуется выбирать центробежный вентилятор с пологими характеристиками и запасом по давлению 10-15%.

Можно ли установить канальный вентилятор горизонтально и вертикально?

Большинство современных канальных вентиляторов универсальны и допускают монтаж в любом положении (горизонтальном, вертикальном, под углом), если это прямо указано в технической документации. Однако для некоторых моделей, особенно с большими диаметрами или специальным исполнением, могут быть ограничения по ориентации, связанные со смазкой подшипников или конструкцией корпуса. Необходимо уточнять в паспорте изделия.

Как бороться с высоким уровнем шума от канального вентилятора?

Меры по снижению шума применяются комплексно: 1) Правильный подбор вентилятора в оптимальной рабочей точке. 2) Установка виброизолирующих гибких вставок до и после вентилятора. 3) Крепление корпуса на виброизоляторах. 4) Монтаж шумоглушителей на воздуховодах после (и/или до) вентилятора. 5) Обшивка воздуховодов звукоизоляционными материалами. 6) Выбор вентилятора с низким уровнем звуковой мощности (L_w) и корпусом с шумопоглощением.

Что такое EC-вентилятор и в чем его преимущества?

EC-вентилятор (Electronically Commutated) оснащен бесщеточным двигателем постоянного тока со встроенной электроникой управления. Преимущества: высочайший КПД (экономия электроэнергии до 30-40% по сравнению с асинхронными двигателями), плавное и широкое регулирование скорости от 0 до 100% без потери КПД, низкий пусковой ток, низкий уровень шума, возможность точного поддержания заданных параметров (давления, расхода) через аналоговые или цифровые сигналы. Основной недостаток – более высокая начальная стоимость.

Как часто требуется обслуживание канальных вентиляторов?

Периодичность технического обслуживания зависит от условий эксплуатации. Для систем общеобменной вентиляции в офисных зданиях рекомендуется плановый осмотр и очистка 1 раз в 6-12 месяцев. Для систем, перемещающих запыленный или загрязненный воздух (кухонные вытяжки, производственные цеха), интервал сокращается до 1-3 месяцев. Обслуживание включает: очистку крыльчатки и внутренних поверхностей от отложений, проверку состояния подшипников (люфт, шум), затяжку крепежа, проверку целостности виброизоляторов и электрических соединений.

Вентиляторы вытяжные канальные