Безлопастной вентилятор: принцип работы настольных и напольных моделей без лопастей, как сделать устройство своими руками

Вентиляторы давно стали недорогими и эффективными устройствами, помогающими поддерживать желаемый микроклимат в квартире или офисе. Здоровье, самочувствие и работоспособность людей в помещении будут зависеть от давления, температуры, относительной влажности, воздушного потока такого устройства.

Устройство прибора

Самым простым устройством для принудительной циркуляции воздуха в помещении является вентилятор – крыльчатка с лопастями, установленная на валу двигателя без редуктора. Все вентиляторы с открытыми лопастями имеют очень неприятный «побочный эффект»: шум, возникающий из-за резкого изменения скорости и направления воздушного потока над лопастями. На малых оборотах звук напоминает гул самолета на малой скорости, на высоких – свист.

Знаменитый британский ученый Джеймс Дайсон долгое время работал над созданием устройства для конвекции воздуха в помещении, работающего без шума и сквозняков. Он проверил идею Николы Теслы об ускорении воздушного потока с помощью высокочастотного электрического поля высокого напряжения. Вскоре ученый отказался от этой идеи: высокое напряжение требовало хорошей изоляции и создавало ядовитые оксиды азота и металлов из-за тлеющего разряда между электродами.

Вторая идея, которую испробовал Дайсон, была его. Он хотел создать вентилятор без главного недостатка – повышенного шума при работе, возникающего в результате резкого изменения скорости и направления воздушного потока. Кожух вентилятора, напоминающий по профилю крыло самолета, был выполнен ученым в виде кольца с прорезью для оттока воздуха по окружности. Внизу корпуса расположена безлопастная высокоскоростная воздушная турбина, аналогичная по конструкции водяной мельнице. Он всасывает воздух через щели и подает его ко второй турбине высокого давления, расположенной высоко рядом с кольцом. Сжатый воздух выходит с высокой скоростью через узкую щель в пластиковом кольце.

Падение давления при выходе воздуха через щель, которая в профиль напоминает крыло самолета, создает спирали в окружающем воздухе. Мощная спираль воздуха, похожая на большой бублик, движется вперед по оси кольца, интенсивно увлекая за собой окружающий воздух согласно закону Бернулли и создавая вокруг себя зону турбулентности.

Конструкция турбины безлопастного вентилятора защищена патентом, поэтому невозможно подробно описать конструкцию основного блока безлопастного вентилятора. Из открытых источников известно, что в турбине вентилятора используется технология Air Multiplier. Согласно независимому обзору, безлопастный вентилятор – один из самых тихих и дешевых. Сертифицирован ISO.

Принцип действия

Безлопастный настольный вентилятор основан на принципе центробежной воздушной турбины. Во время работы создается мягкий воздушный поток, который комфортно охлаждает воздух в летнюю жару. Скорость и распределение потока не создают сквозняков. Воздух втягивается в устройство через узкие щели с помощью безлопастной крыльчатки, установленной на валу безредукторного высокоскоростного двигателя. Конструкция крыльчатки напоминает газовую турбину.

Для уменьшения шума всасываемый воздух проходит через камеру Гемгольца, которая поглощает шум из-за заднего резонанса. Далее воздух подается через однокольцевую трубку с прорезью по периметру, которая в сечении напоминает крыло самолета. На выходе воздух образует ламинарный поток, который, благодаря аэродинамическому профилю щели, выходит с высокой скоростью, вызывая падение давления в области высокоскоростного воздушного потока.

Согласно закону Бернулли, падение давления в зоне высокоскоростного потока увлекает за собой окружающий воздух, увеличивая массу, движущуюся с высокой скоростью, почти в пятнадцать раз. Воздействие безлопастного вентилятора на микроклимат в помещении можно многократно усилить, если резервуар в корпусе заполнить водой или установить простой ультразвуковой увлажнитель воздуха перед вентилятором по направлению движения воздуха. При этом температура воздуха понижается на 3-5 ° С. Если требуется более интенсивное охлаждение, бак можно заливать вместо воды:

  • сухой лед (t – 78,5 ° С);
  • смесь льда и соли (23,1% NaCl, 76,9% льда, t – 21,2 ° C);
  • смесь льда с хлоридом кальция (29,9% CaCl2, 70,1% льда, t – 55 ° C).

В следующем году Exhale Fans выпустила потолочную модель безлопастного вентилятора, разработанную Ником Хайнером. Потолочный вентилятор обеспечивает более правильное распределение свежего воздуха по стенам в воздушных потоках. По сравнению с напольной моделью инновационный вентилятор устраняет турбулентные сквозняки и сквозняки и не занимает лишнего места.

Достоинства и недостатки

Безлопастные вентиляторы, как и другие модели, имеют множество преимуществ и недостатков. Преимущества:

  • отсутствуют открытые движущиеся части, это гарантирует безопасность детей и животных;
  • не сушить воздух;
  • они не требуют обслуживания.

Недостатки:

  • шум при работе около 40 децибел;
  • относительно высокая цена;
  • конструкция хрупкого тела.

Виды безлопастных вентиляторов

Настольный вентилятор позволяет подавать свежий воздух на рабочее место, охлаждать мощную компьютерную технику, горячие блюда и напитки, а также проводить ароматерапию в домашних условиях. Его можно легко транспортировать с одного места на другое. Напольный вентилятор предназначен для установки на полу. Большая мощность и воздушный поток позволяют обеспечить комфортные условия в отдельном помещении, офисе или квартире. Небольшое усиление шума устраняется отодвиганием устройства от человека. Форма и параметры вентилятора позволяют полностью заменить воздух в помещении за несколько часов.

Портативный вентилятор можно использовать на пляже, в кемпинге, пещере, пустыне, палатке, поезде, машине, яхте в открытом море. Большинство портативных моделей питаются от встроенного аккумулятора, USB-порта компьютера, более дорогие – от солнечных батарей. Их основные достоинства – это уменьшенный вес и габариты, энергетическая автономность. Особое место среди портативных моделей занимают безлопастные вентиляторы для автомобилей с питанием от автомобильной сети 12 В. Они намного дешевле автомобильных кондиционеров, позволяют быстро проветрить салон автомобиля, убрать запахи бензина, дизеля, автомобильной полироли, синтетического клея и грунтовки.

Как выбрать?

В первую очередь нужно определиться с местом для установки вентилятора:

  • на рабочем столе;
  • на потолке;
  • на полу комнаты;
  • переносной или переносной;
  • внутри машины.

В офисах лучше всего использовать настольные или напольные модели Dyson. Они разработаны для областей, в которых работают люди, и полностью соответствуют требованиям ISO. Внутри корпуса вентилятора находятся:

  • высокоскоростная центробежная турбина;
  • электростатический генератор ионов O3 озонового воздуха;
  • элемент Пельтье для нагрева (охлаждения) воздуха;
  • излучатель ультразвука для распыления воды.

Безлопастные вентиляторы Dyson могут служить подходящей заменой кондиционеру, ионизатору, с объемом помещения до 40 куб.м.

Уход и обслуживание

Безлопастные вентиляторы отличаются прочностью, не требуют особого ухода и обслуживания. Как и все бытовые приборы, их нельзя включать при попадании влаги внутрь шкафа или в среде с относительной влажностью выше 85%. Перед первым включением на новом месте нужно проверить напряжение в розетке (220В). Только квалифицированный персонал с группой допуска не ниже IV может ремонтировать продукт. Заполнение внутреннего бака водой можно производить только после отключения вентилятора от сети. Если устройство упало с большой высоты, перед включением его должен осмотреть специалист. Это также необходимо сделать, когда вентилятор работает после падения и на корпусе нет видимых трещин или сколов.

Можно ли сделать своими руками?

Чтобы собрать вентилятор своими руками, нужно иметь навыки кузнечного и электромонтажного дела, а также приобрести все необходимые детали в магазине. Для безлопастного вентилятора необходимо приобрести:

  • трубы ПВХ различного диаметра;
  • ножовка;
  • строительная линейка или рулетка;
  • карандаш или грифельный маркер;

  • «нулевая» кожа»;
  • пластиковые пищевые контейнеры для еды;
  • нож с острым лезвием;
  • изолента;

  • перфоратор и дрели в одном комплекте;
  • коронка для обработки дерева;
  • универсальный клей;
  • кусок стеклопластика для утепления окна;

  • электрический лобзик;
  • нитроэмаль в баллончике;
  • светодиодная лента;
  • электрический паяльник 220В;

  • кулер компьютерного корпуса 120х120 мм;
  • неармированная термоусадка;
  • серия электрических кабелей;
  • отвертка универсальная со сменными лезвиями;

  • комплект застежек;
  • кузнечные ножницы;
  • полимерная сетка для воздуховодов;
  • электрическая тепловая пушка;

  • аудиоразъем в сборе 3,5 мм (штекер и гнездо»);
  • универсальные плоскогубцы;
  • электрический выключатель 220В;
  • газовый баллон с горелкой;

  • заготовка для печатной платы getinax;
  • потенциометр из нихромовой проволоки;
  • корпус диода Шоттки, микросхема NE555;
  • конденсаторы, резисторы, диоды;

  • резиновые ножки для штатива;
  • универсальный блок питания.

Последовательность сборки показана на рисунках.

Отзывы

Несмотря на консерватизм мышления, вскоре после своего появления безлопастные вентиляторы уверенно начали формировать свою нишу потребителей на рынке технологий для создания комфортного микроклимата в квартире и офисе. Покупатели безлопастных кондиционеров отмечают в качестве достоинств:

  • высокая производительность при небольшом размере;
  • отсутствие потока холодного воздуха при работе кондиционера;
  • не требует периодического обслуживания;
  • удобство при смене места расположения офиса – нет необходимости вызывать специалистов для установки и заправки системы фреоном;
  • отсутствует вибрация окон и характерный шум компрессора при работе;
  • удобство управления – нет ручек для управления компрессорным режимом и воздушной заслонкой;
  • нет необходимости периодически сливать конденсат из ямы.

Около 0,1% покупателей сообщают об увеличении шума при работе. По мнению специалистов, шум турбины безлопастного кондиционера намного ниже, чем шум, исходящий с улицы через окна или от рабочего системного блока обычного компьютера.

О том, как сделать веер своими руками, смотрите в следующем видео.

Источник – https://stroy-podskazka.ru/ventilyator-bytovoj/bezlopastnyj
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: