Ventilatsiooniseadmete valdkonnas on rist-vooluventilaatorid ja tsentrifugaalventilaatorid kaks levinud ventilaatoritüüpi, mis mängivad olulist rolli erinevates olukordades, nagu tööstuslik tootmine, kodumasinad ja ärihooned. Kuigi mõlemad täidavad gaasi transportimise ülesandeid, on tööpõhimõtete ja konstruktsioonilahenduste erinevuste tõttu tööparameetrites ja rakendusstsenaariumides olulisi erinevusi.
1. Tööpõhimõte
Therist-voolu ventilaator, tuntud ka kui tangentsiaalpuhur, omab ainulaadset tööpõhimõtet, et õhk läbib tiivikut kaks korda. Selle tiivik on üldiselt mitme-labaga ja pika silindrilise kujuga, ilma esi- ja tagaketasteta. Kui tiivik pöörleb, siseneb õhuvool tiiviku avatud osast labavõre, läbib tiiviku sisemust ja väljub tiiviku teiselt poolt, moodustades õhuvoolu liikumise läbi tiiviku, täpselt nagu vesi, mis voolab läbi veetoru. See spetsiaalne töörežiim võimaldab luua ühtlase ja tasase õhuvoolu.
Tööpõhimõte atsentrifugaalventilaatorpõhineb tsentrifugaaljõul. Ventilaatori tiivik pöörleb suurel kiirusel elektrimootori jõul. Laba kanaleid täitev gaas paiskub tsentrifugaaljõu toimel tiiviku keskosast tiiviku välisserva, rõhk tõuseb ning see väljub suurel kiirusel tiivikust ja siseneb spiraali. Keerulises gaas aeglustub, kui voolukanal järk-järgult laieneb, ja osa selle kineetilisest energiast muundatakse staatiliseks rõhuenergiaks. Lõpuks tühjendatakse see ventilaatorist tangentsiaalselt. Kui tiivikus olev gaas tühjeneb, moodustub tiiviku keskel alarõhk. Atmosfäärirõhu mõjul siseneb välisgaas tiivikusse ja edastab gaasi pidevalt.
2. Jõudlusparameetrid
A. Õhu maht: õhuhulk viitab ventilaatori poolt ajaühikus edasiantava gaasi mahule ja ühikuks on tavaliselt kuupmeetrit tunnis (m³/h). Oma konstruktsiooniomaduste tõttu on ristvooluventilaatoril ühtlane õhujaotus ja see võib tekitada suure õhuhulga. Ühe ventilaatori õhuhulga ulatus on aga tavaliselt suhteliselt väike. Kodumajapidamises kasutatavate kliimaseadmete siseseadmetes tavaliselt kasutatava rist{5}}ventilaatori õhuhulk on tavaliselt vahemikus 300–1500 m³/h. Tsentrifugaalventilaatorite õhuhulga vahemik on palju laiem. Väikeste tsentrifugaalventilaatorite õhuhulk võib olla vaid mõnikümmend kuupmeetrit tunnis, suurte tööstuslike tsentrifugaalventilaatorite oma aga mitmesaja tuhande kuupmeetrini tunnis.
b. Tuulerõhk: tuule rõhku kasutatakse selleks, et mõõta ventilaatori võimet ületada takistust, kusjuures ühikuks on PASCAL (Pa). Ristvooluventilaatori{2}}tuulerõhk on suhteliselt madal, ulatudes tavaliselt kümnetest kuni sadade paskaliteni. Selle põhjuseks on asjaolu, et selle ainulaadne õhuvoolu liikumise muster põhjustab gaasivoolu protsessis märkimisväärset energiakadu. Tsentrifugaalventilaatoritel on õhurõhu tekitamisel ilmsed eelised ja need võivad tekitada suhteliselt kõrget õhurõhku. Kesk- ja -madala rõhuga tsentrifugaalventilaatorite õhurõhu vahemik on üldiselt 98–1470 Pa, samal ajal kui kõrgsurve-tsentrifugaalventilaatorite oma võib ületada 3000 Pa. Need sobivad ventilatsioonisüsteemidele, mis peavad ületama märkimisväärse takistuse.
c. Pöörlemiskiirus: Pöörlemiskiirus viitab ventilaatori tiiviku pöörete arvule minutis, kusjuures seade on pöörded minutis (r/min). Õhuvoolu stabiilsuse ja ühtluse tagamiseks on ristvooluventilaatori pöörlemiskiirus suhteliselt madal, üldiselt vahemikus 800 kuni 2000 r/min. Tsentrifugaalventilaatorite pöörlemiskiiruste vahemik on suhteliselt lai. Väikeste tsentrifugaalventilaatorite pöörlemiskiirus võib olla vahemikus 1000 kuni 3000 pööret minutis, samas kui suurtel tsentrifugaalventilaatoritel on nende suurema suuruse tõttu suhteliselt madalam pöörlemiskiirus, et tagada töö stabiilsus, umbes mitusada pööret minutis.
d. Tõhusus: ventilaatori efektiivsus peegeldab selle võimet muuta sisendvõimsus efektiivseks võimsuseks. Üldiselt on tsentrifugaalventilaatoritel projekteerimistingimustes suhteliselt kõrge kasutegur, ulatudes 70% kuni 90%, mis on tingitud nende suhteliselt küpsest disainist ja stabiilsest õhuvoolu liikumise režiimist. Kompleksse õhuvoolu tõttu tiiviku sees kannatavad rist-vooluventilaatorid märkimisväärse energiakadu ja nende efektiivsus on suhteliselt madal, tavaliselt vahemikus 30% kuni 60%.
3. Rakenduse stsenaariumid
Ristvooluventilaatorite suure õhuhulga, ühtlase õhuvoolu ja kompaktse struktuuri tõttu kasutatakse neid laialdaselt kodumasinates, nagu kliimaseadmete sisemoodulid, õhkkardinad ja soojaõhuventilaatorid. Kliimaseadme siseseadmes saab rist-vooluventilaator aurusti tekitatud külma õhu ühtlaselt välja puhuda, tagades siseõhu ringluse ja temperatuuri reguleerimise. Õhkkardin võib moodustada ühtlase õhukardina, kasutades rist-vooluventilaatorit, blokeerides tõhusalt külma ja kuuma õhu vahetuse sise- ja välisruumide vahel ning mängides rolli energiasäästu ja tolmuisolatsiooni tagamisel.
Tsentrifugaalventilaatorid, mille eelisteks on kõrge õhurõhk ja lai õhuhulga vahemik, on olulisel kohal sellistes valdkondades nagu tööstuslik ventilatsioon, kliimaseadmed ja tolmueemaldusseadmed. Tööstusettevõtetes kasutatakse tsentrifugaalventilaatoreid kahjulike gaaside ja tolmu eemaldamiseks, et tagada taimede siseõhu kvaliteet. Suuremahulistes-keskkliimasüsteemides suudavad tsentrifugaalventilaatorid ületada torujuhtme takistuse ja saavutada pika-lennutranspordi. Tolmueemaldusseadmetes tagab tsentrifugaalventilaator piisava õhurõhu, et võimaldada tolmune gaas läbi tolmueemaldusseadme, saavutades tolmu ja gaasi eraldamise.
4. Eelised ja miinused
Rist{0}}vooluventilaatorite eelised: kompaktne struktuur ja väike ruumimahutus; Õhuvool on ühtlane ja võib moodustada tasase õhuvoolu, mistõttu sobib see juhtudel, kus õhuvoolu ühtlusele esitatakse kõrgeid nõudeid. Töömüra on suhteliselt madal, mistõttu sobib see kodukasutuseks ja müratundlikesse keskkondadesse.
Rist{0}}vooluventilaatorite puudused: neil on suhteliselt madal õhurõhk ja need ei sobi pikamaatranspordiks- ega olukordades, kus tuleb ületada märkimisväärne takistus. Kasutegur on suhteliselt madal ja energiatarve suur. Ühe ventilaatori õhuhulk on piiratud ning suure õhuhulga ja kõrge õhurõhu nõudeid on raske täita.
Tsentrifugaalventilaatorite eelised: kõrge õhurõhk, mis on võimeline ületama märkimisväärset takistust ja saavutama{0}}gaasi pikamaatranspordi. Õhuhulga vahemik on lai, mis vastab erinevate skaalade ventilatsiooninõuetele. Sellel on kõrge efektiivsus ja hea energiasäästlik-efekt. Tehnoloogia on küps, rikkaliku tootevaliku ja tugeva selektiivsusega.
Tsentrifugaalventilaatorite puudused: suhteliselt keeruline struktuur, suur maht ja palju ruumi. Töötamise ajal on müra suhteliselt kõrge ja tuleb võtta heliisolatsioonimeetmeid. Hind on suhteliselt kõrge, eriti suurte kõrgsurve{2}}tsentrifugaalventilaatorite puhul.
