Inden for ventilationsudstyr er cross-ventilatorer og centrifugalventilatorer to almindelige typer ventilatorer, som spiller en væsentlig rolle i forskellige scenarier såsom industriel produktion, husholdningsapparater og kommercielle bygninger. Selvom begge påtager sig opgaven med gastransport, er der på grund af forskellene i arbejdsprincipper og konstruktionsdesign betydelige forskelle i ydeevneparametre og anvendelsesscenarier.
1. Arbejdsprincip
Decross-flow ventilator, også kendt som tangentialblæseren, har et unikt arbejdsprincip, at luft passerer gennem pumpehjulet to gange. Dens pumpehjul er generelt fler-blade og lang cylindrisk form uden for- og bagskiver. Når pumpehjulet roterer, kommer luftstrømmen ind i vingegitteret fra den åbne del af pumpehjulet, passerer gennem det indre af pumpehjulet og udledes fra den anden side af vingegitteret og danner en luftstrømsbevægelse gennem pumpehjulet, ligesom vand der strømmer gennem et vandrør. Denne specielle arbejdstilstand gør det muligt at generere ensartet og flad luftstrøm.
Arbejdsprincippet for encentrifugal ventilatorer baseret på centrifugalkraft. Blæserens pumpehjul roterer med høj hastighed drevet af elmotoren. Gassen, der fylder bladkanalerne, kastes fra midten af løbehjulet til yderkanten af løbehjulet under påvirkning af centrifugalkraften, trykket stiger, og det forlader løbehjulet med høj hastighed og kommer ind i spiralen. I volutten decelererer gassen, når strømningskanalen gradvist udvider sig, og en del af dens kinetiske energi omdannes til statisk trykenergi. Til sidst udledes den tangentielt fra ventilatoren. Når gassen i pumpehjulet udledes, dannes der et undertryk i midten af pumpehjulet. Under påvirkning af atmosfærisk tryk kommer den ydre gas ind i pumpehjulet og transporterer kontinuerligt gassen.
2. Ydelsesparametre
A. Luftvolumen: Luftvolumen refererer til mængden af gas, der transporteres af ventilatoren inden for en tidsenhed, og enheden er normalt kubikmeter i timen (m³/h). På grund af dens strukturelle egenskaber har cross-ventilatoren en ensartet luftfordeling og kan generere en stor luftmængde. Imidlertid er luftvolumenområdet for en enkelt ventilator normalt relativt lille. Luftmængden af kryds-ventilatoren, der almindeligvis anvendes i indendørsenheder i husholdningsklimaanlæg, er generelt mellem 300 og 1500 m³/t. Luftvolumenområdet for centrifugalventilatorer er meget bredere. Luftmængden af små centrifugalventilatorer kan kun være et par dusin kubikmeter i timen, mens den for store industrielle centrifugalventilatorer kan nå op på flere hundrede tusinde kubikmeter i timen.
b. Vindtryk: Vindtryk bruges til at måle en ventilators evne til at overvinde modstand, hvor enheden er PASCAL (Pa). Vindtrykket af en kryds-ventilator er relativt lavt og strækker sig generelt fra ti til hundredvis af pascal. Dette skyldes, at dets unikke luftstrømsbevægelsesmønster forårsager betydeligt energitab under gasstrømningsprocessen. Centrifugalventilatorer har åbenlyse fordele ved at generere lufttryk og kan producere relativt højt lufttryk. Lufttryksområdet for centrifugalventilatorer med mellem- og lavtryk er generelt 98 til 1470 Pa, mens centrifugalventilatorer med højt-tryk kan overstige 3000 Pa. De er velegnede til ventilationssystemer, der skal overvinde betydelig modstand.
c. Rotationshastighed: Rotationshastighed refererer til antallet af omdrejninger af ventilatorhjulet pr. minut, hvor enheden er omdrejninger pr. minut (r/min). For at sikre stabiliteten og ensartetheden af luftstrømmen er omdrejningshastigheden af kryds-ventilatoren relativt lav, generelt fra 800 til 2000 r/min. Rotationshastighedsområdet for centrifugalventilatorer er relativt bredt. Omdrejningshastigheden for små centrifugalventilatorer kan være mellem 1000 og 3000r/min, mens store centrifugalventilatorer på grund af deres større størrelse har relativt lavere rotationshastigheder for at sikre driftsstabilitet, omkring flere hundrede omdrejninger i minuttet.
d. Effektivitet: Effektiviteten af en blæser afspejler dens evne til at konvertere indgangseffekt til effektiv effekt. Generelt har centrifugalblæsere en relativt høj effektivitet under designforhold og når op på 70% til 90%, hvilket tilskrives deres relativt modne design og stabile luftstrømsbevægelsestilstand. På grund af den komplekse luftstrøm inde i pumpehjulet lider kryds-ventilatorer betydeligt energitab og har relativt lav effektivitet, typisk fra 30 % til 60 %.
3. Anvendelsesscenarier
På grund af egenskaberne ved stor luftvolumen, ensartet luftstrøm og kompakt struktur af kryds-ventilatorer, bruges de i vid udstrækning i husholdningsapparater, såsom indendørs enheder af klimaanlæg, luftgardiner og varmluftsventilatorer. I et klimaanlægs indendørsenhed kan krydsventilatoren jævnt blæse den kolde luft, der genereres af fordamperen, ud og opnå cirkulation af indendørsluft og temperaturregulering. Lufttæppet kan danne et ensartet lufttæppe ved at bruge en cross-ventilator, der effektivt blokerer udvekslingen af kold og varm luft mellem indendørs og udendørs og spiller en rolle i energibesparelse og støvisolering.
Centrifugalventilatorer med deres fordele ved højt lufttryk og bredt luftvolumenområde indtager en vigtig position inden for områder som industriel ventilation, klimaanlæg og støvfjernelsesudstyr. I industrianlæg bruges centrifugalventilatorer til at fjerne skadelige gasser og støv for at sikre luftkvaliteten inde i anlæggene. I store-centrale klimaanlæg kan centrifugalventilatorer overvinde rørledningsmodstand og opnå lufttransport over store-afstande. I støvfjernelsesudstyr giver centrifugalventilatoren tilstrækkeligt lufttryk til at tillade den støvede gas at passere gennem støvfjernelsesanordningen, hvorved der opnås adskillelse af støv og gas.
4. Fordele og ulemper
Fordele ved cross-flow-ventilatorer: Kompakt struktur og lille pladsoptagelse; Luftstrømmen er ensartet og kan danne en flad luftstrøm, hvilket gør den velegnet til lejligheder med høje krav til ensartet luftstrøm. Driftsstøjen er relativt lav, hvilket gør den velegnet til hjemmebrug og støjfølsomme omgivelser.
Ulemper ved cross-flow-ventilatorer: De har relativt lavt lufttryk og er ikke egnede til lang-transport eller situationer, hvor betydelig modstand skal overvindes. Virkningsgraden er relativt lav, og energiforbruget er højt. Luftmængden af en enkelt ventilator er begrænset, og det er vanskeligt at opfylde kravene til stor luftmængde og højt lufttryk.
Fordele ved centrifugalventilatorer: Højt lufttryk, der er i stand til at overvinde betydelig modstand og opnå gastransport over-lang afstand. Luftmængdeområdet er bredt, hvilket kan opfylde ventilationskravene for forskellige skalaer. Den har høj effektivitet og god-energibesparende effekt. Teknologien er moden, med et rigt udvalg af produkter og stærk selektivitet.
Ulemper ved centrifugalventilatorer: relativt kompleks struktur, stort volumen og optager meget plads. Støjen er relativt høj under drift, og der skal træffes lydisoleringsforanstaltninger. Prisen er relativt høj, især for store-højtryks centrifugalventilatorer.
