7.7. Расчет вентиляторов

Встроенный вентилятор, укрепленный на валу электрической машины, должен создавать напор, достаточный для того, чтобы обеспечить необходимый расход охлаждающей среды в каналах вен­тиляционной системы машины. Вентиляторы проектируются с уче­том особенностей конструктивного исполнения конкретного типа машины [16].

Ниже приводится упрощенный метод поверочного расчета встроенного вентилятора, основанный на данных серийных машин общего назначения. В таких машинах используют преимущественно центробежные вентиляторы с радиальными лопатками, рабочее колесо которых изменяет свое направление потока на радиальное.

Внешний диаметр вентиляторного колеса выбирают в соответствии с типом вентиляционной системы и конструкции машины. При аксиаль­ной вентиляции внешний диаметр рабочего колеса (рис. 7.7) выбирают максимально возможным.

Рис. 7.7. Колесо вентилятора

По выбранному внешнему диаметру вентилятора определяют окружную скорость, м/с:

. (7.49)

Максимальное значение КПД вентилятора приблизительно соответствует режиму, когда но­минальное давление вентилятора ,где — давление, развиваемое вентилятором в режиме холостого хода, т. е. при закрытых отверстиях по внешнему диаметру, когда рас­ход воздуха равен нулю. Номинальное значение расхода приблизитель­но равно:

,

где — расход вентилятора, м³/с, работающего в режиме коротко­го замыкания (по аналогии с электрической цепью), т. е. в открытом пространстве.

Из условия максимального КПД принимается

. (7.50)

Сечение на выходной кромке вентилятора, м²,

, (7. 51)

где 0,42 — номинальный КПД радиального вентилятора.

Ширина колеса вентилятора

, (7.52)

где 0,92 — коэффициент, учитывающий наличие вентиляционных ло­паток на поверхности вентиляционной решетки (поверхности ).

Внутренний диаметр колеса определяют из условия, что вентилятор работает при максимальном значении КПД, т. е. при и . Используя уравнения статического давле­ния, развиваемого вентилятором, Па, найдем давление, развиваемое вентилятором при холостом ходе:

, (7.53)

где = 0,6 для радиальных лопаток; кг/м³ — плотность воздуха.

Зная расход воздуха V, сопротивление вентиляционной системы и определив окружную скорость на внутренней кромке вентилятора [16]:

, (7. 54)

найдем внутренний диаметр колеса вентилятора, м:

. (7.55)

Во встроенных вентиляторах отношение лежит в пределах 1,2…1,5.

Число лопаток вентилятора принимают [16]:

. (7.56)

Для уменьшения вентиляционного шума рекомендуется выбирать число лопаток вентилятора таким, чтобы оно равнялось нечетному числу. При вытяжной вентиляции могут быть рекомендованы и числа зависимости от диаметра вентилятора: при мм, примм, примм, примм.

Для вентиляторов асинхронных двигателей серии 4А рекомендуется выбирать число лопаток согласно табл. 7.6.

Таблица 7.6. Число лопаток вентилятора

Высота оси вращения, мм	Число лопаток при
50…63	4	4
71…100	10	10
112…132	5	8
160…250		9
280…355	6

Число лопаток вентиляторов машин постоянного тока выбирают ориентировочно:

. (7.57)

Значение округляют до ближайшего простого числа.

После расчета вентилятора необходимо уточнить результаты вентиляционного расчета.

Для определения действительного расхода воздуха и давления и строят совмещенные характеристики вентилятора и вентиляционного тракта машины. Характеристика вентилятора может быть выражена с достаточной точностью уравнением

. (7.58)

Характеристика вентиляционного тракта согласно (7.50)

. (7.59)

На рис. 7.8 представлены графи­ки, построенные по уравнениям (7.58) (кривая 1) и (7.59) (кривая 2). Координата точки пересечения этих характеристик определяется путем решения уравнений

(7.

60)

Рис. 7.8. Характеристики вентилятора

Мощность, потребляемая вентилятором, Вт,

, (7.61)

где — энергетический КПД вентилятора, который может быть принят равным примерно

(7.62)

Вентиляционный расчет электрической машины при курсовом проектировании проводится по упрощенной методике. Более подробные расчеты отдельных видов исполнения машин приводятся в гл. 9—11.

Расчет вентиляции для Гроубокса

Вентиляция для Гроубокса жизненно необходима по нескольким причинам:

• Считается что идеальная температура для растений 22-28  С
• Рекомендуется обновлять воздух в гроубоксе каждые 5 минут. Растениям жизненно важен CO2
• Воздухопрогонка предотвращает возникновение плесени, болезней и пересыхания плодов
• Вентиляция избавит от неприятных запахов в гроубоксе

Гроубокс без вентиляции может привести к следующим проблемам

• Высокая температура
• Застаивание воздуха
• Возникновение плесени
• Неприятный запах

Схемы применения вентиляции в Гроубоксе

В гроубоксе можно применить одноконтурную и двухконтурную схемы вентиляции.

 Давайте рассмотрим как на практике использовать схемы вентиляции в гроубоксе:

Пассивный приток и пассивная вытяжка

В гроубоксе обязательно должны быть технические отверстия внизу и наверху. Данный способ подходит если применять светодиодное освещение для растений. При использовании других ламп (например ДНаТ), столкнетесь с повышенной температурой.

Пассивный приток и активная вытяжка

Самая популярная схема вентиляции для гроубокса. Если нет трудностей притоком свежего воздуха, смело выбирайте данную схему, главное позаботиться о отверстии в нижней части гроубокса.

Активный приток и активная вытяжка

Здесь используется два вентилятора:
1) активный приток холодного воздуха
2) активный отвод горячего воздуха.
Данная схема вентиляции подойдет тем у кого есть проблемы с притоком свежего воздуха. Так же походит тем кто хочет автоматически поддерживает воздухообмен и температуру в гроубоксе.

Подбираем вентилятора для гроубокса

Характеристики вентилятора (которые необходимо учитывать) – это мощность, производительность, уровень шума, диаметр посадочного фланца.

Главное при выборе вентилятора для гроубокса это его производительность (м3/час). Обращайте внимание на  производительность, а не на мощность. Так как мощность вентилятора не дает нам понять сколько он сможет гонять воздуха. А именно это нам и нужно знать.

Для того что бы понять, подходит ли выбранный вентилятор в ваш гроубокс или нет, нужно знать обьем гроубокса.

Объема воздуха в гроубоксе насчитывается по формуле:

V(м3) гроубокса = (длина × высота × ширина).

Производительности вентилятора для гроубокса насчитывается по формуле:

2 × (V гроубокса) × 60 = Р м3 /час

Получаем производительность вентилятора, подходящего для вашего гроубокса.

Пример расчета производительности вентилятора:

Гроубокс с размерами: длина 100 см, ширина 100 см, высота 200 см.
Считаем: 2(1×1×2)×60=240 м3/час.
Получается, вам подходит вентилятор с мощностью 240 м3/час.

Уровень шума вентилятора

Шум вентилятора так же важная характеристика при выборе вентилятора в гроубокс.

Если вы не хотите лишнего шума рекомендуем выбирать бесшумные канальные вентиляторы. Самые тихие вентиляторы это Soler Palau Silent. Уровень шума от 20 Дб.

Вентилятор используется вместе с угольным фильтром

Если мешает неприятный запах в гроубоксе – нужно ставить вентилятор в связке с  угольным фильтром.

Режим работы вентиляции в гроубоксе

Вентиляция необходима как днем так и ночью, так как воздух нужно обновлять каждые 5 минут. Ночь для растений такая же важная стадия как и день. Днем вентиляция решает проблему с отводом горячего воздуха и воздухообмена. Ночью вентиляция еще больше необходима, так как без проветривания ночью будет повышенная влажность что чревато плесенью, так же лишняя влажность усиливает запах у пахучих растений. 

Рекомендация:

Fan CFM Calculator

Создано Álvaro Díez

Отзыв от Dominik Czernia, PhD и Adena Benn

Последнее обновление: 13 декабря 2022 г.

Содержание:

• Что такое вентилятор и как он работает?
• О различных типах вентиляторов
• Технические характеристики вентилятора
• Массовый расход и значение CFM
• Использование калькулятора вентиляторов / калькулятора CFM
• Интересные факты о вентиляторах

Добро пожаловать в калькулятор вентиляторов – калькулятор CFM ; Здесь мы поможем вам рассчитать массовый расход и CFM данного вентилятора. Мы познакомим вас с уравнением массового расхода и объясним, что такое CFM и что означает аббревиатура CFM (подсказка: кубит футов в минуту). Мы позаботились о том, чтобы ни один вентилятор не чувствовал себя обделенным, будь то скромный вентилятор с питанием от батареи, потолочный вентилятор или наружный вентилятор. мы будем поговорим о том, чем полезны вентиляторы, какие бывают вентиляторы и где их можно найти . В качестве бонуса мы также включили некоторые фактов о фанатах , которые, как мы думаем, позволят вам весело провести время, играя с фанатами.

Что такое вентилятор и как он работает?

Если вы добрались в Интернете до этого калькулятора CFM, мы не думаем, что должны говорить вам, что вентилятор представляет собой вращающийся круг, разделенный на лопасти таким образом, что при вращении он перемещает воздух из одной стороны круга к другой. Но для тех, кто хотел определения, вот оно.

Начиная с самого начала, мы находим в основном охлаждающий эффект, создаваемый вентилятором за счет циркуляции воздуха. Это очень хорошо известно тем из вас, кто живет в теплом климате. Наличие вентилятора, обдувающего лицо воздухом, может заставить вас чувствовать себя холоднее , как будто температура на самом деле упала. На самом деле температура не падает, а меняется только то, как вы ее воспринимаете. Этот эффект аналогичен эффекту охлаждения ветром и, среди прочих факторов, связан со следующими вещами:

• Законы об охлаждении;
• Теплопроводность;
• Потери тепла; и
• Удельная теплоемкость.

🙋 Вы также можете применить законы охлаждения, чтобы оптимизировать процесс охлаждения напитков! В этом вам поможет наш калькулятор охлаждения Ньютона.

Поскольку вентиляторы перемещают воздух и способствуют его циркуляции, они также поддерживают получение однородной температуры в замкнутом пространстве, например в комнате . Есть много типов поклонников. От персонального USB-вентилятора, который можно подключить к компьютеру, до потолочных вентиляторов, которые можно найти в больших комнатах, или даже огромных вентиляторов в вентиляционных системах, предназначенных для охлаждения и перемещения воздуха в целых зданиях. Вентиляторы могут быть разных размеров и форм .

Вы также можете использовать калькулятор охлаждения ветром, если ваш вентилятор может работать лучше, чем силы природы!

О различных типах вентиляторов

Относительно того, какие типы вентиляторов мы ожидаем найти в каждом месте, мы должны начать с очевидного: большинство вентиляторов существуют в жарких местах и ​​закрытых помещениях . Вентиляторы, предназначенные для вентиляции, имеют тенденцию быть уродливыми и большими, но мощными и оптимизированными для производительности, а не для тишины. Потому что их обычно скрыты они почти никогда не служат какой-либо эстетической цели. С другой стороны, потолочные вентиляторы, как правило, бесшумны, поскольку, помимо очевидной функции перемещения воздуха, они не должны мешать людям, разговаривающим под ними. Наконец, они должны, по крайней мере, , не портить внешний вид комнаты , в которой они находятся. . Самыми известными являются напольные и стоячие вентиляторы, подобные тем, которые вы бы вытащили в жаркий летний день в надежде на освежающий ветерок. Они обеспечивают баланс между массовым расходом (не беспокойтесь, позже мы объясним, что это такое) и шумом. Они также доступны в большом разнообразии дизайнов, размеров и цен. Здесь мы можем легко включить компьютерные вентиляторы, как вентиляторы , используемые для его охлаждения, так и вентиляторы с питанием от USB или батареи, которые охлаждают вас .

Последний тип вентиляторов, который вы можете найти, это спортивные вентиляторы, но они не очень эффективны в перемещении воздуха и производят много шума. В дальнейшем мы не будем обсуждать эти типы вентиляторов.

Технические характеристики вентилятора

Теперь, когда мы поговорили о типах вентиляторов и их расположении, пришло время поговорить о вещах, которые отличают один вентилятор от другого .

• Размер – Параметризован по диаметру окружности крышки вентилятора.
• RPM – Число оборотов в минуту. Скорость вращения вентилятора.
• Форма лопасти — В зависимости от конструкции лопасти вентилятор может быть оптимизирован по давлению воздуха или потоку воздуха.
• Мощность — Измеряет мощность, производимую/потребляемую вентилятором (соответственно называемую выходной/входной мощностью)
• Эффективность — отношение между входной и выходной мощностью, выраженное числом от 0 до 1.

Это различие между оптимизацией расхода воздуха или давления вентилятора важно в некоторых аспектах, но его также очень сложно параметризовать, поэтому оно не включено в этот калькулятор CFM вентилятора. Идея состоит в том, что вентилятор с оптимизированным воздушным потоком лучше подходит для перемещения значительных объемов воздуха в сценарии без ограничений, т. е. когда рядом с вентилятором нет ничего, что могло бы препятствовать потоку. С другой стороны, 9Вентиляторы с оптимизированным давлением 0023 предназначены для ситуаций, когда есть объект, блокирующий воздушный поток , например радиатор. Следовательно, требуется более высокое давление, чтобы избежать полного препятствия потоку воздуха.

То, как давление упоминается и используется в мире вентиляторов, является достаточно стандартным и не требует использования экзотических единиц измерения. Однако когда речь идет о расходе воздуха как о более сложной величине, чем давление, следует использовать определенные замечания и специальные единицы измерения. В частности, в фан-мире , мы используем термин «массовый расход» и единицу измерения, называемую кубическими футами в минуту (CFM) . Итак, давайте подробнее рассмотрим эти понятия, прежде чем мы начнем пользоваться калькулятором.

Массовый расход и что означает CFM

Термин “массовый расход” относится к количеству материала, которое проходит через вентилятор в единицу времени . Математическое определение массового расхода: дм/дт , что является производной массы по времени. Единицей измерения расхода является CFM, что означает 9. 0023 кубических футов в минуту . Это может показаться немного странным, поскольку кубические футы являются единицей объема, а не массы или веса. Однако, если мы используем плотность любого вещества, проходящего через вентилятор, мы можем легко преобразовать объем в массу.

Для этого необходимо знать еще одну информацию о среде, в которой будет работать вентилятор. Вот почему SCFM существует. SCFM означает стандартный CFM , и это измерение CFM для газа с фиксированной плотностью. Предпосылка состоит в том, что газ находится в том, что химики называют стандартными условиями, которые представляют собой набор температур и давлений, которые являются представителями обычных, повседневных значений. Как правило, когда люди спрашивают: «Что означает CFM?» их обычно спрашивают о SCFM, поскольку это спецификация, которую производители вентиляторов называют .

Использование калькулятора вентиляторов / калькулятора CFM

Этот калькулятор вентиляторов, который мы сделали для вентиляторов вентиляторов, поможет вам рассчитать значение CFM данного вентилятора , если вы знаете давление, которое он создает, и потребляемую им мощность . Мы не упомянули мощность, используемую вентилятором, в качестве спецификации, но она относится к размерам и скорости вращения вентилятора . Потребляемая мощность обычно включается в электрические требования. Если это не так, вы всегда можете взять напряжение и ток, при которых работает вентилятор, и оценить требования к мощности. Подсказка : используйте наш калькулятор электроэнергии, если вам нужна помощь.

Вернемся к нашему калькулятору CFM, он имеет 3 разных поля, которые вы можете заполнить в обычном режиме; но если вы можете заполнить три из них, вам действительно не нужен этот калькулятор, не так ли? Мы создали этот калькулятор для оценки CFM вентилятора с учетом создаваемого им давления и выходной мощности. Для полноты мы также включили расширенный раздел, в котором вы можете рассчитать выходную мощность, используя эффективность и электрические параметры вентилятора.

Допустим, вы только что получили новый вентилятор, и вы хотите узнать CFM вашей новой покупки, но производитель не указывает спецификацию на коробке. Вот шаги, которые вы должны предпринять, чтобы узнать CFM:

1. Найдите спецификацию давления, предоставленную производителем.
2. Если вы можете найти характеристики мощности вентилятора, пропустите следующие два шага.
3. Найдите напряжение и силу тока, при которых работает вентилятор.
4. Используйте расширенный режим для расчета выходной мощности с использованием напряжения, тока и эффективности вентилятора.
5. В третьем поле должен появиться рассчитанный CFM.

Это одно из многих возможных применений этого калькулятора. Тем не менее, вы должны не стесняйтесь использовать калькулятор, чтобы получить любые другие параметры вентилятора, которые вам могут не хватать . Это означает, что если вы знаете воздушный поток и давление, вы можете рассчитать выходную мощность вентилятора и даже КПД (при условии, что вы знаете рабочее напряжение и ток вентилятора). Не стесняйтесь исследовать и использовать калькулятор вентилятора в соответствии с ваши потребности .

Забавные факты о вентиляторах

Возможно, вы думаете, что вентиляторы всегда работают в эфире . И это разумно, поскольку большинство примеров, о которых мы говорили (потолочные вентиляторы, вентиляторы для ванных комнат, вентиляторы с питанием от USB/батареи), работают именно так. Но на самом деле водяных вентилятора – вещь. Подумайте о гребных винтах на лодке . Они действительно неотличимы от обычных вентиляторов. Реальность такова, что они работают по тем же принципам, что и обычные вентиляторы, а именно по уравнению Бернулли. Что отличает их, так это использование третьего закона Ньютона для движения лодки вместо движения воздуха/воды вокруг нее. Очень креативный способ использования вентилятора.

Другое разумное применение вентиляторов — использовать их не так , как они предназначены для работы . Вместо того, чтобы двигать лопасти вентилятора электрически, вы позволяете движущемуся воздуху вращать вентилятор и извлекаете выгоду из этой ситуации. Именно так ветряные турбины и плотины генерируют электричество . Вам просто нужно установить правильную электрическую цепь. Чтобы правильно предсказать жизнеспособность этих инфраструктур, , вам нужны инженерные знания, выходящие далеко за рамки CFM 9.0024 или уравнение массового расхода, очевидно.

Однако, если вы отказываетесь от электрической цепи и вместо этого имеете вентилятор, свободно вращающийся, когда воздух проходит через него, вы только что сделали себе устройство для измерения скорости ветра. А самое приятное то, что вам даже не нужен ответ на вопрос, “что означает CFM”. Просто поставьте наружный вентилятор там, где вы хотите контролировать скорость ветра, и посмотрите на него . Чем быстрее он вращается, тем сильнее ветер и тем выше CFM в этот момент.

Вы даже можете сделать это самостоятельно с помощью одного из этих вентиляторов, если хотите. Вам поможет быстрый поиск в Google. Мы надеемся, что вы узнали что-то интересное с нашим калькулятором фанатов. Не знаем, как вы, но мы думаем, что это самый фанатский тастик из всех калькуляторов OmniCalculator.

Álvaro Díez

Выходная мощность

Давление

Посмотреть 41 аналогичный калькулятор гидромеханики 💧

Гравитация APIПринцип АрхимедаУравнение Бернулли… 38 еще

Как подобрать размер и количество потолочных вентиляторов в комнате?

Обычно мощность потолочного вентилятора составляет 100 Вт. По этой причине к конечной подсхеме с номинальным током 5 ампер можно подключить не более 6 вентиляторов.

Вентиляторы, лампы накаливания, люминесцентные лампы и лампы компактных люминесцентных ламп и т. д. могут быть установлены в одной и той же цепи, но общий ток приборов не должен превышать номинальный ток предохранителя/автоматического выключателя и сечение кабеля, используемого для монтажа электропроводки.

Каждый вентилятор должен быть подключен и управляться отдельным выключателем и диммером или регулятором скорости (регулятор скорости для переменной скорости). Минимальная высота регулятора скорости 1 ½ метра .

В целях безопасности максимальная длина между вентилятором и потолком должна составлять 3 метра ( 10 футов ), и его нельзя устанавливать ниже 2,75 метра ( 9 футов ). Потолочный вентилятор следует устанавливать с помощью крюка или зажима, а для фиксации стержня в крюке/зажиме можно использовать 2 болта с гайкой < ½” (12,7 мм).

• Сообщение по теме:  Как найти количество люминесцентных ламп в последней подцепи?

Как узнать количество вентиляторов?

Если размер вентилируемого помещения составляет 14 футов x 12 футов, тогда можно использовать 48-футовый вентилятор. В случае больших площадей, таких как зал, , количество вентиляторов можно найти, разделив общую площадь помещения на площадь одного вентилятора . Давайте посмотрим на следующий решенный пример.

РАЗМЕР ВЕНТИЛЯТОРА	ПЛОЩАДЬ ПОМЕЩЕНИЯ (вентилируемая)		ПЛОЩАДЬ ПОМЕЩЕНИЯ (невентилируемая)
	В МЕТРАХ	В ФУТАХ	В МЕТРАХ	В ФУТАХ
36 ДЮЙМОВ	3,67 х 3,67	12 х 12	3,05 х 3,05	10 х 10
48 ДЮЙМОВ	4,27 х 4,27	14 х 14	3,67 х 3,67	12 х 12
56 ДЮЙМОВ	4,88 х 4,88	16 х 16	4,27 х 4,27	14 х 14

Пример:

Найдите общее количество вентиляторов 56″, необходимое для зала 15 м х 10 м, чтобы помещение снабжалось воздухом равномерно. В зале предусмотрены окна с трех сторон для циркуляции воздуха.

Решение:

Площадь вентилируемого зала = 15м x 10м

Размер вентилятора = 56 ″

Требуемое количество вентиляторов = общая площадь зала / площадь, необходимая для вентилятора

= 15 мс 10 м / 4,88 x 4,88 = 6,3

Нет поклонников = 6023 6,3

Нет.

• Сообщение по теме: Какова роль конденсатора в потолочном вентиляторе?

Расстояние между вентиляторами (по длине) = 15/3 = 5 м

Расстояние между вентилятором и стеной (по длине) = 5/2 = 2,5 м

Расстояние между вентиляторами (по ширине) = 10/2 = 5 м

Расстояние между вентилятором и стеной по ширине) = 5/2 = 2,5 м

зал/комната.

• Сообщение по теме:  Как найти количество ламп накаливания в последней подцепи?

Как подобрать размер потолочного вентилятора?

Согласно Американской ассоциации освещения , правильный размер потолочного вентилятора можно определить по следующей таблице 2.

Размер комнаты (квадратный фут)	Размер комнаты (квадратный метр)	Размер вентилятора в дюймах	Размер вентилятора в сантиметрах
75 футов 2	6,96 м 2	29″ – 36″	73,6 – 91,4 см
144 фута 2	13,37 м 2	36″– 42″	91,4 – 106,6 см
225 футов 2	20,9 м 2	50″– 56″	127 – 142,24 см

Похожие сообщения:

• Как установить потолочный вентилятор с диммером?
• Как подключить конденсатор к потолочному вентилятору?

Ниже приведены справочная таблица и таблицы для определения размера вентилятора и определения количества потолочных вентиляторов соответственно.