Вентилаторът е устройство за принудително преместване на газове в сгради и помещения от индустриален и битов характер. Вентилаторът представлява ротор, към който по определен начин неподвижно са закрепени ламели (лопатки), които при въртене на ротора упражняват върху въздуха (газа) определено налягане, завихрят го и го отблъскват в определена посока.

Вентилатор с предпазна решетка

От конфигурацията на ламелите зависи посоката, в която се изхвърля въздуха. Обикновено вентилаторите намират приложение като основен елемент в системите за въздушна климатизация, аспирация и отопление, както и за обдухване на охлаждащи радиатори на различни устройства. Вентилатори се използват за въздухозахранване за поддържане на горивни процеси, служат също за вентилация на заводски халета, машинни зали, багрилни помещения и обществени здания, както и за въздушни завеси – топли или студени. Съществуват вентилатори с ляво и дясно въртене. Вентилатори се използват за транспортиране на брашно, дървени стърготини, метален прах, талаш и др. Използването на вентилатори започва в края на XIX век, като в началото намират приложение в проветряването на рудници, трюмове на кораби, ускоряване на процеса на сушене и др.

Основните параметри на вентилаторите са:

• дебит – представлява обемът въздух преминал през вентилатора за единица време. Дебитът се измерва в ( m3/s ).
• пълно налягане – нарастването на енергията на въздуха преминал през вентилатора. Пълното налягане се измерва в ( Pa ).
• статично налягане – то е резултантна величина от разликата между пълното и динамичното налягане и определя кинетичната енергия на въздуха след вентилатора. Също се измерва в  ( Pa ).

• мощност – това е мощността на електродвигателя на вентилатора и се измерва във ватове ( W ).

Дебитът е главен параметър при избора на вентилатор. Дебитът се изчислява по формулата на Бернули и представлява изтекъл обем флуид през определена площ за единица време. При избор на вентилатор се отчита:

– вида на помещението (промишлено, търговско, жилищно).

– вида на вентилационната система, която ще се използва (нагнетателна, смукателна или смесена).

– необходимият дебит (определя се на базата на това, колко пъти трябва да се смени въздуха в помещението за единица време).

– типът на електрозахранването (еднофазно или трифазно).

– изискването за шум в, и около обекта.

Напоследък все повече домакинства поставят нова алуминиева или PVC дограма, като по този начин отлично топлоизолират жилищата си, но веднага възниква проблемът с влагата и мухъла, който е източник на токсини. Качеството на въздуха в жилищните и работните помещения е от изключителна важност. Много от здравословните проблеми на съвременния човек се предизвикват от въздуха в собствения му дом или на работното място. Вече е доказано, че качеството на въздуха в добре уплътнените и отлично термоизолирани жилища не е здравословен. Въпреки съветите на специалистите да се проветряват често помещенията, заради високите цени на парното и тока, повечето българи не го правят. В жилището на едно тричленно семейство ежедневно се отделят 6-14 kg вода при дишане (30-100 g/h от човек), при готвене, къпане, пране, както и от растения и аквариуми. За да се изведат 10 kg вода навън е необходимо раздвижването на 3000 m3 въздух. Това означава, че средно 7 пъти на ден трябва да има обмен на въздуха в жилището, за да се отстрани ненужната влага. Това обаче води до загуба на топлина и високи сметки за отопление. Както е известно съчетанието от температура, влажност и скорост на движение на въздуха в помещението определят чувството за комфорт на човек в това помещение. От съществено значение е и наличието на достатъчно кислород в него, както и наличието на прекалено много въглероден двуокис. Всички знаем, че когато се съберат твърде много хора в едно малко помещение, след известно време, застоялият въздух понижава работоспособността им и предизвиква бърза умора. При липса на циркулация се повишава концентрацията на радон, други вредни газове, миризми и прах. Трайното решение е добрата вентилация. При навлизане на определено количество свеж въздух отвън и извеждане на застоялия и замърсен въздух от помещението се решават всички гореспоменати проблеми, а това може да стане с правилно изчислени и поставени вентилатори – нагнетателни и аспирационни. По този начин ще подобрим значително качеството на въздуха без да губим топлина (през зимата).

При изчисляване на дебита на вентилатора трябва да се вземе в предвид вида на помещенията и видовете дейности, които се извършват в тях. По-долу са показани приблизителни препоръчителни норми за това, колко пъти трябва да се смени въздуха за един час:

Търговски и обществени обекти:                        Битови помещения:
Фурни                                     20-30 пъти                           Кухня                               6 пъти
Банки                                         3-4  пъти                            Баня                                 5 пъти
Кафенета, барове                 10-15 пъти                           Санитарен възел           7 пъти
Столови                                    5-10 пъти                            Пералня                         10 пъти
Кина и театри                         5-8 пъти                              Мазе                                 4 пъти
Конферентни зали               8-12 пъти                             Гараж                               4 пъти
Фоайета                                    3-5 пъти                              Тоалетна                        10 пъти
Гаражи                                     6-8 пъти
Спортни салони                    6-12 пъти
Фризьорски салони            10-15 пъти
Лаборатории                          8-12 пъти
Тоалетни                                 8-15 пъти
Офиси                                       4-8 пъти
Библиотеки                             3-5 пъти
Записващи студия             10-12 пъти
Ресторанти                            6-10 пъти
Училищни стаи                     2-4 пъти

Друг показател е, какво е необходимото нормално количество въздух за един човек:

При нормална активност – 20-25 m3/h

При нормална активност с пушене – 30-35 m3/h

При лека физическа работа – 45 m3/h

Пример за изчисляване на дебит на вентилатор:

Дебитът на вентилатора се изчислява по формулата:
D=V.p.k  (m3/h)
V е обемът ДхШхВ, в m3
р – кратност на въздухообмена, Колко пъти трябва да се смени въздуха в помещението за час.
k – коефициент на запълване на помещението. Колко мебели има в помещението.  Стойността на коефициента се избира в интервала между 0,7-0,95. Колкото повече мебели има толкова по-малка е стойността на този коефициент.
Например за баня с габарити 2,40 х 1,40 х 2,50 m  обемът на помещението е V=8,40 m3.

Следователно, необходимият дебит на вентилатора, изчислен по горната формула, е равен на D=V.p.k= 8,4.5.0,9=37,80 m3/h.

За добрата вентилация е от съществено значение местоположението и броя на вентилаторите. В едно по-голямо помещение например е по-удачно да се поставят няколко по-малки вентилатора на подходящи места, отколкото един голям. Вентилаторите трябва да се поставят така, че да има достъп на свеж въздух до всяка точка на помещението. Също така обемът на изтегленият въздух трябва да е приблизително равен на нагнетеният в помещението. Аспирационните устройства се поставят в горната част на помещението, а нагнетяващите, на местата от които има достъп до свеж и чист въздух. Добре е да са в диаметрално противоположните части на стаята. Нагнетателните устройства са задължителни в помещенията с камина, защото ако включите аспирацията над готварската печка в кухнята например, тя ще предизвика зона с ниско налягане, а това може да доведе до всмукване на дим в помещението.

Съвременното решение позволява автоматизиране на процеса на вентилирането на помещенията. Автоматичното управление позволява активиране на вентилатора при определени условия: при определена влажност в помещението, при влизане или излизане от банята (със сензор за присъствие) или през определен период от време. Някои вентилатори имат таймер плюс вградена система за контрол на скоростта на вентилатора.

Видове вентилатори

По типа на конструкцията различаваме:

• аксиален
• радиален
• тангенциален
• без перка

Аксиален вентилатор

При аксиалният, въздушният поток се нагнетява от лопатките на вентилатора по оста, около която се върти ротора. Това е един от най-разпространените видове вентилатори и намира приложение при охлаждането на електроника (компютри), битови (настолни, прозоречни), санитарни, турбовитлови самолетни двигатели, вентилатори за шахти, вентилатори за аеродинамични тръби и др.

Радиален вентилатор

Радиален вентилатор с наклонени назад ламели

Радиалният вентилатор засмуква въздуха през входен отвор намиращ се по оста, във вътрешността на ротора. Роторните перки са спираловидни и изтласкват въздуха по центробежен начин. Този вентилатор е разположен в специален спираловиден кожух, имащ формата на охлюв. Изходният въздух е под прав ъгъл спрямо входния. Може да бъде с извити напред или назад лопатки, като когато лопатките са извити назад има 20% икономия на електроенергия и по-висока поносимост към претоварвания. При извити напред лопатки, вентилаторът е по-малък по размер, има по-ниска скорост на въртене и съответно по-ниско ниво на шума. Този тип вентилатори се използват масово в промишлеността. Намират приложение за помещения с агресивна среда (бояджийни, вредни производства), във взривоопасни среди, тогава те са със специално изпълнение и др.

Тангенциален вентилатор

Тангенциалният вентилатор е с формата на издължен, кух в средата, цилиндър. Лопатките му са разположени по периферията и са усукани по оста. Въздуха се завихря и изтласква по цялата дължина на вентилатора – тангенциално. Специален дифузьор насочва въздуха в желаното направление. Тези вентилатори създават равномерен въздушен поток по цялата дължина на цилиндъра. характеризират се с безшумност, сравнително големи размери и ниско въздушно налягане. Тангенциалните вентилатори намират широко приложение в климатиците, за въздушни завеси и др.

Вентилатор без перка

Вентилаторите без перка са сравнително нови изделия. Имат тороидална форма на активната част със сечение на самолетно крило и сравнително широка и масивна основа. Този вентилатор има напълно равномерен въздушен поток. Въздухът се засмуква в цилиндричната основа на вентилатора чрез технология, заимствана от самолетните двигатели. След това въздухът навлиза в кух пръстен, откъдето излиза през процеп с широчина едва 1,3 mm, като се ускорява и увлича околния въздух със себе си и създава доста силна въздушна струя. Засега този вид вентилатор струва сравнително скъпо (около 600лв.), но се надяваме, че скоро това ще се промени.

Според предназначението и мястото на монтаж, вентилаторите се делят на:

– канални – поставени са във въздуховодещ канал; може да са радиални или аксиални, често са свързани с аспирационна система.

Тръбен вентилатор

– таванни – поставени са, както се разбира от името, на тавана в комбинация с осветително тяло или самостоятелно. Може да са перка въртяща се по посока на часовниковата стрелка или в посока обратна на часовниковата стрелка. Като това ще промени посоката на циркулацията на въздуха.

Таванен вентилатор

– покривни – поставени са на покрива на сградата, имат високи изисквания за влаго и износоустойчивост, изработени са обикновено от галванизирани метали, имат форма на турбина и имат предпазна рамка.

Покривен вентилатор

– многозонални – монтирани са в специален корпус, позволяващ диференциране на зоната или помещението, от което се засмуква въздух. Те са незаменими за обекти, които имат само един канал за изтегляне на замърсения въздух, а много на брой зони за вентилация. С тях се оптимизират разходите за въздухопроводи и др.

Към тази категоризация може да прибавим и битовите настолни вентилатори, които са преносими, както и санитарните (прозоречен тип), за мокри помещения. Те са с предпазни решетки, жалузи или с много меки перки.

Има разбира се още много и различни приложения на вентилаторите, които не са намерили място в това изложение, като например вентилаторите за кола, вентилаторите, които задвижват ховърктрафта и др.

Ховъркрафт