Вентилятор Salda: как найти рабочую точку и проверить запас по давлению

Вентилятор: как найти рабочую точку и проверить запас по давлению? Рабочая точка — пересечение характеристики вентилятора с характеристикой сети. Именно она, а не максимальный расход из каталога, показывает, сколько воздуха пойдёт по каналам, какую мощность возьмёт двигатель и где окажется вентилятор при засорённом фильтре.

Расход, статическое и полное давление

Расход L — объём воздуха, м³/ч, который вентилятор перемещает через сеть. Статическое давление — та часть давления, которая расходуется на сопротивление каналов, решёток, фильтра, нагревателя и шумоглушителя. Полное давление равно статическому плюс динамическое, связанное со скоростью потока: pд = 0,6 × v², Па, где v — скорость, м/с.

Каталог Salda для канальных вентиляторов VKS и VKSA приводит именно кривые статического давления. Для VKS 500×300-4 L1 при 1 200 м³/ч скорость в выходном сечении 500 × 300 мм — около 2,2 м/с, динамическое давление — около 3 Па. На фоне сотен паскалей статики эта разница мала, поэтому расчёт сети сравниваем со статической кривой.

Характеристика сети: одна точка задаёт всю кривую

Сопротивление сети растёт пропорционально квадрату расхода: Δp = k × L². Достаточно рассчитать потери при проектном расходе, чтобы получить коэффициент k и построить всю параболу. Исходные данные для расчёта:

• проектный расход по нормам воздухообмена помещений;
• длины и сечения участков, число отводов, тройников и переходов;
• сопротивление решёток, клапанов, фильтра, нагревателя, шумоглушителя по их паспортам;
• загрязнение фильтра к концу межсервисного интервала.

Возьмём условный пример: приток в офис 900 м³/ч, расчётные потери сети 200 Па. Тогда k = 200 / 900² и при 1 200 м³/ч сеть потребует уже около 356 Па.

Пример: VKS 500×300-4 L1 на сети 900 м³/ч и 200 Па

В нашем ассортименте есть канальный вентилятор Salda VKS 500×300-4 L1: однофазный, 230 В, номинальная мощность 690 Вт, рабочее колесо с загнутыми вперёд лопатками. В каталоге даны его кривые при 230, 170, 140, 120 и 80 В. Значения ниже сняты с официального графика и округлены.

Кривые пересекаются около 1 210 м³/ч при 360 Па. На полной скорости вентилятор подаст на треть больше проектного расхода: при 900 м³/ч он развивает 377 Па, а сеть требует 200 Па. Разница в 177 Па и есть запас по давлению. Его снимают регулированием, иначе лишний воздух уходит в шум решёток и счёт за электроэнергию.

Запас по давлению: засорённый фильтр и переоценённая сеть

Запас нужен на то, что в расчёте не учтено точно: грязный фильтр, лишний отвод при монтаже, неточность паспортных сопротивлений. Если фактическое сопротивление окажется на 30 % выше расчётного, рабочая точка на полной скорости сместится к 1 075 м³/ч при 370 Па — проектные 900 м³/ч сохраняются.

Обратная ошибка опаснее, чем кажется. У колеса с загнутыми вперёд лопатками мощность растёт вместе с расходом: при 230 В — от 226 Вт на закрытой сети до 626 Вт при 1 800 м³/ч. Если сеть на 40 % легче расчётной, точка уйдёт к 1 470 м³/ч, а мощность — к 476 Вт. Правее примерно 1 800 м³/ч каталог отмечает зону, где работа не допускается. Поэтому вентилятор не включают надолго без подключённой сети, а при пусконаладке измеряют фактический расход.

КПД в рабочей точке

Полезная мощность потока — L × p / 3 600, Вт, где L в м³/ч, p в Па. В точке 1 210 м³/ч и 360 Па это около 121 Вт при потреблении около 404 Вт: полный КПД — примерно 30 %. Расчёт оценочный, по снятым с графика значениям. Он показывает, почему вентилятор с колесом вперёд подбирают точно под сеть: каждые лишние 100 м³/ч заметно увеличивают потребление.

Шум: вход, выход и корпус

Для VKS 500×300-4 L1 каталог приводит уровни звуковой мощности LwA при 1 027 м³/ч: 65 дБ(А) на входе, 71 дБ(А) на выходе и 57 дБ(А) вокруг корпуса. У VKSA того же размера с 50-миллиметровой изоляцией корпуса шум вокруг корпуса — 48 дБ(А). Шум на выходе уходит по каналу в помещения, поэтому за вентилятором ставят шумоглушитель SKS, а VKSA выбирают, когда вентилятор висит над офисом, а не в техническом помещении. Звуковую мощность не сравнивают напрямую с нормой для помещения: её пересчитывают с учётом глушителя, сети и решёток.

Регулирование и монтаж

Расход VKS снижают уменьшением напряжения. На ступени 170 В рабочая точка нашей сети — около 1 080 м³/ч, на ступени 140 В — около 855 м³/ч. Ступенчатый трансформаторный регулятор TGRV даёт ближайшую ступень, электронный регулятор ETY позволяет подобрать расход плавно. Для VKS 500×300-4 L1 каталог указывает TGRV на 4 А и ETY на 4 А.

Вентилятор монтируют в любом положении, только внутри помещения; температура перемещаемого воздуха — от −23 до +40 °C. Его подключают через гибкие вставки, чтобы вибрация не уходила в каналы, и оставляют доступ к крышке для осмотра.

Порядок проверки

1. Рассчитать потери сети при проектном расходе и построить параболу Δp = k × L².
2. Наложить её на кривую вентилятора и найти точку пересечения на полной скорости.
3. Проверить запас при сопротивлении выше расчётного и положение точки при сети легче расчётной — вне нерабочей зоны.
4. Выбрать ступень или настройку регулятора, при которой точка ближе всего к проектному расходу.
5. Сравнить шум на выходе с допустимым в помещениях и подобрать шумоглушитель.
6. При пусконаладке измерить расход и потребляемый ток.

Подобрать типоразмер помогут разделы канальных вентиляторов для прямоугольных каналов и вентиляторов Salda.