Параллельное подключение вентиляторов вентиляции
Параллельное соединение вентиляторов
Параллельную установку вентиляторов используют в случаях, когда необходимо увеличить производительность в сети или иметь разную производительность (в зависимости от сезона работы), а также для эффективного регулирования производительности в ветвях вентиляционной системы и т. д.
Чтобы получить суммарную характеристику системы из двух вентиляторов, необходимо сложить их производительности (ординаты) при фиксированном давлении. При анализе параллельной работы вентиляторов, как и в первом случае, не учитываем увеличение сопротивления сети при установке дополнительного вентилятора.
Аэродинамическая характеристика двух одинаковых параллельно работающих вентиляторов приведена на рисунке.
1, 2 – характеристики дополнительного и основного вентиляторов
3 – суммарная характеристика
Рабочим режимом каждого из вентиляторов является точка А, а системы из двух вентиляторов — точка В. Вентиляторы имеют равные производительности L1 и L2, а суммарная производительность системы равна их удвоенной производительности L1+2.
Рассмотрим совместную работу двух различных вентиляторов (см. рисунок), один из которых является основным вентилятором, а другой — дополнительным вентилятором, установленным, например, для увеличения производительности основного.
Параллельная работа двух различных вентиляторов:
1 – дополнительный вентилятор
2 – основной вентилятор
3 – суммарная характеристика
Для построения суммарной аэродинамической характеристики необходимо иметь характеристику дополнительного вентилятора в четвертом квадранте (режим обратного течения через вентилятор). Теоретическая кривая совместной работы, полученная сложением производительностей двух вентиляторов, имеет особый начальный участок E—F, на котором максимальное давление дополнительного вентилятора меньше, чем у основного (здесь точка F на характеристике совместной работы соответствует давлению на режиме заглушки дополнительного вентилятора). Существуют два режима совместной параллельной работы вентиляторов, которые определяются сопротивлением сети.
Рассмотрим случай, когда сопротивление сети не превышает максимальное давление дополнительного вентилятора рV1MAX (рис. а). Режимом совместной работы вентиляторов является точка С, рабочим режимом основного вентилятора — точка В, а дополнительного вентилятора — точка А. Если бы основной вентилятор работал один, то его режимом была бы точка D, а производительность — LD. За счет установки дополнительного вентилятора производительность при совместной работе была увеличена на L1+2— LD. Такой режим характеризуется устойчивой параллельной работой двух вентиляторов.
Рассмотрим случай неудачного выбора дополнительного вентилятора, при котором сопротивление сети превышает его максимальное давление рV1MAX (рис. 6). Теоретически режимом совместной работы двух вентиляторов является точка С, совместная производительность двух вентиляторов — L1+2. Рабочим режимом основного вентилятора является точка В, а рабочим режимом дополнительного — точка А, причем через дополнительный вентилятор в режиме противодавления идет отрицательный расход — L1, снижающий общую производительность системы из двух вентиляторов. Суммарная производительность системы L1+2 меньше производительности одиночно работающего основного вентилятора LD. В действительности же и основной, и дополнительный вентиляторы работают в нестационарном режиме. Через дополнительный вентилятор имеют место нестационарные во времени (периодические) прорывы воздуха, сопротивление сети периодически изменяется, что приводит также к неустойчивой работе основного вентилятора (особенно если он работает в области срывных режимов). При этом дополнительный вентилятор потребляет определенную мощность. Необходимо любым способом избегать таких режимов параллельной работы вентиляторов, поскольку увеличенная нагрузка и ее периодические изменения могут привести к сгоранию электродвигателя дополнительного вентилятора. В крайнем случае вход или выход дополнительного вентилятора следует перекрывать клапаном.
Выше были рассмотрены случаи параллельной работы вентиляторов, имеющих монотонно падающие кривые давления р = f(L). Это характерно, например, для радиальных вентиляторов с загнутыми назад лопатками или для ряда слабонагруженных осевых вентиляторов. Для таких вентиляторов характерны несильно выраженные зоны неустойчивой работы в области малых производительностей и не очень интенсивные колебания аэродинамических параметров в этих областях. Все существенно усложняется, если вентиляторы имеют так называемые «седлообразные» кривые давления (кривые с точкой перегиба и с максимумом) или кривые давления с разрывом. Например, радиальные вентиляторы с барабанными колесами (с вперед загнутыми лопатками) имеют провал характеристики в зоне малых производительностей, некоторые схемы высоконагруженных осевых вентиляторов имеют разрыв характеристик с сильно развитой неустойчивостью течения. Не будем утруждать читателя построением совместной характеристики, скажем только, что если сеть пересекает совместную характеристику вентиляторов вблизи максимума давления, то при одном и том же давлении вентиляторы могут иметь несколько производительностей (многозначность режимов). В этом случае режим работы каждого вентилятора зависит от первоочередности их включения, вентиляторы работают неустойчиво, однако помпажные режимы полностью отсутствуют.
При параллельной работе двух вентиляторов имеет значение, как объединены их входы и выходы и как используется скоростной напор в каналах перед и после вентиляторов. От этого может зависеть уровень неустойчивости выбранного режима. Например, если перед вентиляторами установлен тройник с ответвлениями под прямыми углами (рис. а), то в таком тройнике кроме потери скоростного напора, наблюдается интенсивное вихреобразование, которое может повлиять на работу вентиляторов и понизить порог устойчивой работы при параллельном соединении. В этом смысле тройник (рис. 6) предпочтительнее. То же самое можно сказать и об объединяющем тройнике на выходе из вентиляторов.
Тройник на входе / выходе параллельного соединения вентиляторов:
а – ответвления под прямым углом
б – ответвления под острым углом
Примером неудачной параллельной работы с объединенным входом является, например, работа нескольких приточных установок различной производительности с общей зажатой шахтой, а неудачной работы с объединенным выходом — работа оконного вентилятора на нагнетание в помещении с организованным притоком, но с несбалансированной вытяжкой и т.д.
Интересно отметить, что радиальный вентилятор двустороннего всасывания является также примером параллельной работы двух одинаковых вентиляторов с объединенными входом и выходом. При этом важно учитывать следующее.
1. Теоретически производительность вентилятора равна удвоенной производительности каждого входа. В действительности у вентиляторов двустороннего всасывания, как правило, используется шкиво-ременная передача, которая загромождает один из входов. Таким образом, в ряде случаев вентилятор с двусторонним входом необходимо рассматривать как два параллельно работающих вентилятора с разными характеристиками.
2. Если вентилятор имеет так называемую «седлообразную» кривую давления (кривые с точкой перегиба и с максимумом) или кривую давления с разрывом, то возможны режимы многозначной работы вентилятора. Как правило, это осевые сильнонагруженные вентиляторы и радиальные вентиляторы с углами выхода ??2 ? 90°.
Совместная работа вентиляторов в сети воздуховодов
В тех случаях, когда нельзя подобрать один вентилятор, который обеспечивал бы заданные расход и давление воздуха в сети воздуховодов, прибегают к установке нескольких совместно работающих вентиляторов. Необходимость такого решения может возникнуть, например, если величины требующихся расхода или давления воздуха подвержены значительным колебаниям.
Как правило, совместная установка вентиляторов менее экономична, надежна и устойчива в эксплуатации и поэтому к такому решению следует прибегать лишь тогда, когда установка одного вентилятора исключается.
Совместная установка вентиляторов может быть параллельной и последовательной.
Параллельное соединение вентиляторов дает возможность значительно увеличивать производительность при сохранении величины полного давления примерно такой же, как у одного вентилятора.
Последовательное соединение вентиляторов позволяет резко увеличивать давление, оставляя производительность приблизительно такой же, как у одного вентилятора.
На рис. 6.34 приведена схема параллельного соединения двух вентиляторов. Из схемы видно, что через каждый вентилятор проходит часть суммарного расхода, а начиная от места соединения воздухо-
Рис. 6.34. Схема параллельного соединения двух вентиляторов
Рис. 6.35. Параллельная работа двух одинаковых вентиляторов с равномерно падающими характеристиками:
1 и 2 - характеристики двух одинаковых вентиляторов; 1 + 2 - совместная характеристика этих же вентиляторов при параллельной работе; ALa - увеличение производительности при работе вентиляторов на сеть a; AL6 - увеличение производительности при работе вентиляторов на сеть 6 водов в сети перемещается расход воздуха, равный сумме произво- дительностей двух вентиляторов. Давление воздуха будет общее, причем такое же, как у каждого вентилятора. Поэтому при построении суммарной характеристики двух параллельно работающих вентиляторов надо складывать их производительности при одинаковых давлениях.
Максимальный эффект от параллельного соединения двух вентиляторов (рис. 6.35) наблюдается при работе вентиляторов на сеть воздуховодов с пологой характеристикой. При этом наибольшей надежностью отличаются схемы с одинаковыми вентиляторами, имеющими равномерно падающие напорные характеристики. Если соединены разные вентиляторы, то часто возникает необходимость определения их характеристик не только в I, но и во II квадранте. Как видим, даже при равномерно падающих характеристиках в этом случае может оказаться, что производительность двух вентиляторов при крутых характеристиках сети будет меньше производительности одного вентилятора (рис. 6.36). При параллельном соединении двух одинаковых вентиляторов, но имеющих горбатые седлообразные характеристики, может наблюдаться такое же явление (рис. 6.37).
Если при параллельном соединении вентиляторы на значительные участки сети воздуховодов работают не совместно, а самостоятельно, это необходимо учитывать при построении суммарной характеристики совместно работающих вентиляторов. Перед суммированием характеристик двух таких вентиляторов следует из ординат, представляющих собой полные давления при соответ-
Рис. 6.36. Параллельная работа двух вентиляторов с различными характеристиками:
1 н 2 - индивидуальные характеристики вентиляторов; 1 + 2 - совместная характеристика этих вентиляторов; а - характеристика сети; ?1+2 - производительность при работе на сеть двух вентиляторов; 12 - производительность при самостоятельной работе на сеть
Рис. 6.37. Параллельная работа двух одинаковых вентиляторов с горбатыми характеристиками: 1 и 2 - характеристики двух одинаковых вентиляторов; 1 + 2 - совместная характеристика вентиляторов
при параллельной работе; 11+2 - производительность при совместной работе; DLa - уменьшение производительности при совместной работе
второго вентилятора; ALa - уменьшение производительности при совместной работе вентиляторов на сеть
ствующих расходах, вычесть потери давления в упомянутых участках сети, или, иначе говоря, из характеристик вентиляторов вычесть характеристики тех участков, на которых вентиляторы работают самостоятельно, получить так называемые приведенные характеристики вентиляторов, а затем уже построить суммарную характеристику. На рис. 6.38 приведена схема такой установки и
Рис. 6.38. Построение суммарной характеристики двух параллельно работающих вентиляторов, имеющих самостоятельные участки сети
воздуховодов:
I - схема установки: оа - участок сети, на котором самостоятельно работает вентилятор об - участок сети, на котором самостоятельно работает вентилятор 2; ог - участок общей сети воздуховодов; II - построение суммарной характеристики; 1 ч2 - паспортные характеристики вентиляторов 1 и 2; оа и об - характеристики участков сети от а до о и от б до о; ог - характеристика общей части воздуховодов; 1 - (оа) и 2 -(об) - приведенные характеристики вентиляторов; 1 + 2 - (ао + об) - суммарная характеристика вентиляторов с учетом самостоятельной работы на участках ао и об показан порядок построения суммарной характеристики вентиляторов с учетом работы каждого из них на самостоятельные участки сети воздуховодов. Здесь рассмотрен наиболее простой случай, когда самостоятельные участки сети для двух одинаковых вентиляторов совершенно идентичны, а потери давления в них сравнительно невелики.
На практике применяются схемы, в которых один или оба вентилятора работают самостоятельно на участках сети, имеющих значительные сопротивления.
При этом производительности вентиляторов могут существенно отличаться друг от друга. На рис. 6.39 приводятся
Рис. 6.39. Совместная работа вентиляторов в сети воздуховодов с большими самостоятельными участками:
I - схема установки; ДАо - давление в точке 0, равное потерям давления в общих участках; II - нахождение рабочей точки для вентилятора 1\ III - нахождение рабочей точки для вентилятора 2; IV - построение суммарной характеристики
схема и построение аэродинамических характеристик, иллюстрирующих этот случай.
При последовательном соединении вентиляторов (рис. 6.40), в отличие от параллельного, через каждый вентилятор проходит весь воздух, перемещающийся в сети воздуховодов. Поэтому при построении суммарной характеристики вентиляторов необходимо суммировать создаваемые ими давления при одинаковых производительностях (рис. 6.41).
Рис, 6.40. Последовательное соединение двух вентиляторов
Рис. 6.41. Построение суммарной характеристики двух разных вентиляторов при последовательной работе:
1 и 2 - индивидуальные характеристики вентиляторов; 1 + 2 - совместная характеристика этих вентиляторов
Как мы видели, при параллельном соединении вентиляторов существенное увеличение производительности наблюдается в случае присоединения к сетям воздуховодов с пологими характеристиками.
Здесь, наоборот, увеличение создаваемого давления тем больше, чем круче характеристика сети (рис. 6.42). Если соединяются разные вентиляторы, необходимо знать их характеристики не только в но и в IV квадранте, так как давление, создаваемое двумя вентиляторами, может иногда оказаться меньше
Рис. 6.42. Работа двух последовательно соединенных вентиляторов с различными характеристиками сети воздуховодов:
1 н 2 - характеристики двух одинаковых вентиляторов; 1 + 2 - совместная характеристика этих вентиляторов; а и б - характеристики сети;
Ари - увеличение давления при последовательной работе вентиляторов на сеть а; Ар6 - увеличение давления при последовательной работе вентиляторов на сеть б
давления одного вентилятора (рис. 6.43).
Учет участков сети воздуховодов, на которых вентиляторы работают самостоятельно при последовательном соединении,производится с помощью тех же приемов, что и при параллельном соединении.
Рис. 6.43. Последовательная работа двух вентиляторов с разными характеристиками:
а - случай, когда Ар > 0; б - случай, когда Ар = 0; в - случай, когда Ар < 0
Для совместно работающих вентиляторов могут быть построены суммарные характеристики мощности в зависимости от общей производительности вентиляторов. Однако в практических целях необходимо знать мощности, затрачиваемые каждым вентилятором в отдельности. Эти мощности могут быть определены с помощью полной характеристики данного вентилятора в зависимости от его индивидуальной производительности.
Похожие статьи:
Добавить статью в закладки
Последовательное соединение вентиляторов
В ряде случаев в сети с большим сопротивлением вместо замены вентилятора на больший типоразмер целесообразно установить дополнительный вентилятор. При этом вентиляторы работают последовательно на единую сеть. Обычно последовательно включают в работу осевые вентиляторы, имеющие относительно небольшие давления.
Это многоступенчатый вентилятор с одинаковыми рабочими колесами, между которыми установлены спрямляющие аппараты для раскручивания потока до осевого направления перед последующим колесом. Известны случаи последовательной работы канальных вентиляторов. Исключительно редко используют последовательную работу радиальных вентиляторов со спиральным корпусом из-за сложности компоновки.
При последовательной работе двух вентиляторов они имеют одинаковую производительность. Чтобы получить суммарную характеристику системы из двух вентиляторов, необходимо сложить их давления (ординаты) при фиксированной производительности.
Для упрощения анализа совместной работы вентиляторов в дальнейшем не учитываем увеличение сопротивления сети при установке второго вентилятора. Аэродинамическая характеристика суммарной работы двух одинаковых вентиляторов приведена на рисунке.
Последовательная работа двух одинаковых вентиляторов:
1, 2 – характеристики дополнительного и основного вентиляторов
3 – характеристика совместной работы двух вентиляторов
Оба вентилятора имеют производительность LP, рабочим режимом каждого из вентиляторов является точка А, а системы из двух вентиляторов — точка В, давление в которой равно сумме давлений двух вентиляторов.
Рассмотрим совместную работу двух вентиляторов, которые имеют различные аэродинамические характеристики (рис. а). Вентилятор 2 является основным, а вентилятор 1 — дополнительным, служащим для увеличения производительности основного вентилятора. Режимом совместной работы вентиляторов является точка С, рабочим режимом основного вентилятора — точка В, а дополнительного — точка А, при этом каждый из вентиляторов имеет производительность LP. Если бы основной вентилятор работал один, то его рабочим режимом была бы точка D, а производительность вентилятора — LD. За счет установки дополнительного вентилятора производительность возросла на величину Lp—LD. Как видно, если производительность основного вентилятора при работе в данной сети LD меньше максимальной производительности дополнительного вентилятора L1MAX , то установка дополнительного вентилятора приводит к увеличению производительности.
Последовательная работа двух вентиляторов с различными характеристиками:
1, 2 – характеристики дополнительного и основного вентиляторов
3 – характеристики совместной работы двух вентиляторов
Рассмотрим случай неудачного выбора дополнительного вентилятора, максимальная производительность которого L1MAX меньше производительности основного вентилятора LD при его одиночной работе (рис. 6). Режимом совместной работы вентиляторов является точка С. Рабочим режимом основного вентилятора является точка В, а дополнительного — точка А, каждый из вентиляторов имеет производительность LP. Если бы основной вентилятор работал один, то его рабочим режимом была бы точка D, а производительность вентилятора — LD. Дополнительный вентилятор в этом случае работает в «турбинном» («флюгерном») режиме и является аэродинамическим сопротивлением для основного вентилятора. Это приводит к тому, что производительность основного вентилятора при установке дополнительного уменьшилась на величину LD — LP. Но при этом необходимо помнить, что, кроме уменьшения производительности основного вентилятора, дополнительный вентилятор потребляет соответствующую мощность.
Установка и подключение вентилятора в ванной комнате
Ванная по определению храм чистоты и свежести. Но это не всегда так, если в ней плохая вентиляция или вообще отсутствует. Тогда из храма чистоты комната превращается в рассадник плесени, грибов и насекомых, которые комфортно себя чувствуют во влажной атмосфере и сырости, а это несет в себе потенциальную угрозу обитателям квартиры. В этой статье мы расскажем, как подключить вентилятор в ванной комнате своими руками, предоставив возможные схемы подключения, а также советы по установке.Проверяем естественную вентиляцию
Первым делом нужно найти душник — шахту вентиляции и обследовать ее на отсутствие препятствий оттока воздуха. Также перед тем как подключить бытовой вентилятор, рекомендуется почистить вентиляцию, убрать паутину, мусор и скопившуюся там пыль.
С помощью зажженной свечи проверяем наличие потока воздуха, пламя должно отклонится в сторону шахты при поднесении ее к вентиляционному отверстию. Чтобы узнать достаточная ли вентиляция без специальных приборов, можно приложить лист бумаги к душнику и отпустить. Если он продолжает висеть, поток воздуха присутствует. Упал, значит поток очень слаб или отсутствует. Методика проверки предоставлена на фото ниже:
Если нет естественной вентиляции необходимо обратиться в специальную службу или ЖЭК. Если есть, но ее не хватает, есть смысл установить дополнительный вентилятор в воздушный канал. На сегодняшний день на рынке представлен огромный ассортимент всевозможных вентиляторов на любой вкус и цвет, отличающихся принципиально и видом. Для бытовых условий эксплуатации чаще всего устанавливают осевой кулер.
Определившись с размером и фирмой производителем, приступим к установке вентилятора своими руками. Сразу же обращаем ваше внимание на то, что данная инструкция подойдет как для монтажа в ванной и туалете, так и для кухни, где часто используют небольшой кулер вместо вытяжки.
Выбираем схему подключения
Прежде всего необходимо подвести питание к будущему агрегату. Лучше всего это сделать на этапе ремонта, спрятав кабель в стену. В противном случае проводник придется прятать в декоративный короб, после чего подключить к розетке через вилку.
Существует несколько схем подключения вентилятора в ванной к сети 220 вольт:
- параллельно освещению;
- отдельным выключателем;
- через таймер или датчик.
От лампочки
Самый бюджетный вариант — это подключение к светильнику. В этом случае кулер включается одновременно со светом, и работает до тех пор, пока горит свет.
Огромный плюс такой схемы подключения — это простота исполнения и относительная дешевизна, но есть недостаток, это работа вентилятора когда этого не требуется, во время водных процедур создается сквозняк, недостаточное время проветривания помещения, в результате чего приходится оставлять освещение на дополнительное время. Кроме того такой режим работы снижает ресурс двигателя, поскольку запуск мотора сопровождается износом электрической части и механической. А частое включение и выключение его сокращают.
От выключателя
Чтобы исключить бестолковую работу вытяжки — нужно подключить вентилятор через отдельный выключатель, который может находиться как на самой решетке вытяжки, так и в виде отдельной клавиши на стене. Этот вариант подключения вентилятора более затратный по сравнению с предыдущим, поскольку длина кабеля увеличивается и схема становится сложнее. Кроме того подключение не нужно производить от светильника, достаточно сделать такую же схему, как и на освещение, только вместо лампочки будет вытяжка.
Подключение вентилятора отдельной линией через двухклавишный выключатель лучше с эксплуатационной стороны, т.к. двигатель вытяжки работает только тогда когда нужен, при этом свет ванной можно выключить, самостоятельно регулировать время работы вытяжки. Недостаток — есть вероятность забыть про кулер и он будет работать неоправданно долго.
Через автоматику
В последнее время в борьбе за покупателя производители стали снабжать свои устройства элементами автоматики — таймерами и датчики влажности. Очень удачное решение, как нам кажется, вытяжка с таймером. Схема монтажа сравнима по сложности со схемой подключения вентилятора через выключатель.
Подключить устройство нужно через три провода, два питание 220 вольт, а третий сигнальный провод, от лампы освещения. Алгоритм работы сводится к включению вместе с освещением, и отключению через заданное время (3—30 минут) после отключения света. Этого времени должно хватить для проточной вентиляции ванной комнаты.
Также на рынке присутствуют модели с обратным режимом. Мотор не включится пока горит свет, и начинает работать после того, как освещение отключат, на время, заданное таймером.
Производим монтаж
Производители побеспокоились о легкости подключения и монтажа вентилятора в ванной комнате. Сняв лицевую решетку, нам открываются элементы крепления и коммутации. Подключить вентилятор к сети 220 В можно через клеммную колодку. При подключении нужно обязательно соблюдать цветовую маркировку проводов. Ноль всегда синий, а фаза, как правило, белого, красного либо черного цвета.
Как видите, подключить провода достаточно просто и тут сложно что-то перепутать. Производить установку вентилятора в ванной или туалете можно как на дюбеля, которые идут в комплекте, так и на строительный герметик либо клей, если нет возможности просверлить отверстия в керамической плитке.
Более подробно узнать о том, как установить вентилятор в ванной комнате своими руками, вы можете, просмотрев видео, которые мы предоставили ниже:
Монтаж на стену из плитки Крепление корпуса на подвесном потолке реечного типаНадеемся вам понравилась наша статья, и вы узнали все необходимое для того, чтобы подключить вентилятор в ванной комнате своими руками!
Будет интересно прочитать:
