Τα δημοσιευμένα δεδομένα απόδοσης ενός θαυμαστή αντιπροσωπεύουν ιδανικές συνθήκες. Στο εργαστήριο, ο αέρας εισέρχεται στον ανεμιστήρα μέσω ενός ευθύγραμμου, ανεμπόδιστου αγωγού εισόδου και εξέρχεται μέσω παρόμοιας διάταξης εκκένωσης. Χωρίς αγκώνες, χωρίς μεταβάσεις, χωρίς οθόνες, χωρίς ξαφνικές διαστολές. Οι πραγματικές εγκαταστάσεις σπάνια μοιάζουν με αυτήν τη ρύθμιση και το χάσμα μεταξύ των αξιολογήσεων καταλόγου και των αποτελεσμάτων πεδίου συχνά καταλήγει σε έναν παράγοντα: τις συνθήκες εισόδου και εξόδου.
Το εφέ συστήματος AMCA
Το Πρότυπο AMCA 201 ορίζει το φαινόμενο συστήματος ως την απώλεια στην απόδοση του ανεμιστήρα που προκαλείται από τη σύνδεση του ανεμιστήρα στο σύστημα. Δεν είναι ιδιοκτησία του ίδιου του ανεμιστήρα. Είναι συνέπεια του πώς μπαίνει και βγαίνει ο αέρας από τον ανεμιστήρα. Όταν η ροή αέρα που πλησιάζει τον ανεμιστήρα είναι τυρβώδης, ανομοιόμορφη ή περιορισμένη, ο τροχός δεν μπορεί να αναπτύξει την πλήρη πίεση και την απόδοσή του. Ο ίδιος ανεμιστήρας στο ίδιο σύστημα μπορεί να προσφέρει 10% έως 20% λιγότερη ροή αέρα, ανάλογα με το τι είναι συνδεδεμένο στην είσοδο και την έξοδο του.
Οι συνθήκες εισόδου έχουν μεγαλύτερη σημασία
Ο αέρας που εισέρχεται σε έναν φυγοκεντρικό ανεμιστήρα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφος και ευθύς. Η πτερωτή έχει σχεδιαστεί για να δέχεται ροή που προσεγγίζει ομοιόμορφα από όλες τις κατευθύνσεις. Όταν η είσοδος είναι σε κίνδυνο, το πεδίο ροής στον τροχό παραμορφώνεται. Ορισμένες λεπίδες βλέπουν αέρα υψηλής ταχύτητας ενώ άλλες βλέπουν μερικό κενό. Το αποτέλεσμα είναι μειωμένη ανάπτυξη πίεσης, χαμηλότερη απόδοση και αυξημένο θόρυβο.
Τα συνήθη προβλήματα εισόδου περιλαμβάνουν γωνίες στενής σύζευξης που εισάγουν στροβιλισμό, κουτιά εισόδου με κακή εσωτερική γεωμετρία και οθόνες ή προστατευτικά που δημιουργούν ανομοιόμορφη ροή. Ακόμη και κάτι τόσο απλό όπως ένας αποσβεστήρας πεταλούδας τοποθετημένος πολύ κοντά στην είσοδο του ανεμιστήρα μπορεί να παραμορφώσει τη ροή αρκετά ώστε να επηρεάσει την απόδοση.
Ο εμπειρικός κανόνας είναι να παρέχεται τουλάχιστον μία διάμετρος αγωγού εισαγωγής ευθύγραμμης λειτουργίας πριν από τον ανεμιστήρα. Δύο διαμέτρους είναι καλύτερα. Εάν ο χώρος δεν το επιτρέπει, τα ισιωτικά ροής ή τα πτερύγια περιστροφής μπορούν να βοηθήσουν, αν και προσθέτουν τη δική τους μικρή αντίσταση.
Οι συνθήκες εξόδου δημιουργούν τα δικά τους προβλήματα
Οι συνθήκες εκφόρτισης επηρεάζουν την απόδοση διαφορετικά από τις συνθήκες εισόδου, αλλά έχουν σημασία. Ένας αγκώνας εκκένωσης ακριβώς δίπλα στην έξοδο του ανεμιστήρα δημιουργεί μια ασυμμετρία πίεσης στην περιφέρεια του τροχού. Η πλευρά του τροχού που βλέπει προς το εσωτερικό του αγκώνα βλέπει υψηλότερη πίεση από την αντίθετη πλευρά. Αυτή η ανισορροπία μειώνει την ικανότητα του ανεμιστήρα να αναπτύσσει ομοιόμορφη πίεση και μπορεί να προκαλέσει κραδασμούς.
Η λύση είναι η ίδια: παρέχετε ευθεία εκροή εκκένωσης όπου είναι δυνατόν ή χρησιμοποιήστε ένα πλέγμα εκκένωσης που επιτρέπει στον αέρα να κατανέμεται ομοιόμορφα πριν εισέλθει στο σύστημα αγωγών. Ορισμένες διατάξεις ανεμιστήρα περιλαμβάνουν έναν μεταβατικό κώνο εκκένωσης που έχει σχεδιαστεί για να μειώνει σταδιακά την ταχύτητα και να ελαχιστοποιεί τις αναταράξεις.
Μέτρηση του αντίκτυπου
Ο ποσοτικός προσδιορισμός του αποτελέσματος του συστήματος απαιτεί τη σύγκριση των μετρήσεων πεδίου με την καμπύλη του ανεμιστήρα με κατάλληλες διορθώσεις. Το AMCA Standard 201 παρέχει πίνακες και μεθόδους υπολογισμού για την εκτίμηση της απώλειας απόδοσης με βάση συγκεκριμένες διαμορφώσεις εισόδου και εξόδου. Αυτές οι διορθώσεις δεν είναι μικρά σφάλματα στρογγυλοποίησης - μπορούν να μετατοπίσουν το πραγματικό σημείο λειτουργίας κατά ένα σημαντικό περιθώριο.
Ένας ανεμιστήρας που επιλέγεται να παρέχει 10.000 CFM σε στατική πίεση 3 ιντσών με καθαρή είσοδο μπορεί να παράγει μόνο 8.500 CFM όταν ληφθεί υπόψη ένας αγκώνα στενής σύζευξης και μια περιορισμένη είσοδος. Αυτό το έλλειμμα 1.500 CFM είναι η διαφορά μεταξύ ενός συστήματος που ανταποκρίνεται στη σχεδίαση και ενός συστήματος που δεν πληροί.
Σχεδιασμός γύρω από τον περιορισμό
Όταν οι περιορισμοί χώρου καθιστούν αδύνατες τις ιδανικές συνθήκες εισόδου και εξόδου, η διαδικασία επιλογής πρέπει να αντισταθμίσει. Αυτό μπορεί να σημαίνει την επιλογή ενός μεγαλύτερου ανεμιστήρα για να ξεπεραστεί το αναμενόμενο αποτέλεσμα συστήματος ή ο καθορισμός ενός τύπου ανεμιστήρα λιγότερο ευαίσθητου στην παραμόρφωση εισόδου. Οι ανεμιστήρες με καμπύλη προς τα πίσω γενικά ανέχονται τις κακές συνθήκες εισόδου καλύτερα από τους καμπυλωτούς σχεδιασμούς προς τα εμπρός, αν και κανένας από τους δύο δεν έχει καλή απόδοση κάτω από σοβαρή παραμόρφωση ροής.
Οι βιομηχανικές επιλογές MIDI αντιπροσωπεύουν το φαινόμενο του συστήματος ως τυπικό μέρος της διαδικασίας προδιαγραφής. Εξετάζουμε τις διαμορφώσεις εισόδου και εξόδου κατά την επιλογή και εφαρμόζουμε τις κατάλληλες διορθώσεις για να διασφαλίσουμε ότι ο ανεμιστήρας παρέχει την απαιτούμενη απόδοση υπό τις πραγματικές συνθήκες εγκατάστασης, όχι μόνο στο εργαστήριο.