Strona główna » Wentylatory dachowe – wprowadzenie do wentylacji dachowej

Wentylatory dachowe – wprowadzenie do wentylacji dachowej

Wentylatory dachowe z punktu widzenia ich zastosowania należy zaliczyć do grupy maszyn specjalnego zastosowania. Taka kwalifikacja wynika z kryteriów użytkowych i eksploatacyjnych, którym wentylatory dachowe podlegają.

Wyliczmy najważniejsze kryteria:

  • dopuszczalny poziom hałasu do kanału i do otoczenia,
  • parametry przepływowe i sprawność,
  • możliwość regulacji obrotów,
  • cechy konstrukcyjne pozwalające na ochronę otworów wentylacyjnych przed oddziaływaniami atmosferycznymi (deszcz, zawiewanie),
  • wentylator jako element architektury budynku,
  • odporność na oddziaływania chemiczne i korozyjne jako cecha standardu,
  • łatwość konserwacji,
  • dopuszczenia i aprobaty techniczne.

Od czasu wyselekcjonowania z grupy wentylatorów ogólnego przeznaczenia grupy wentylatorów dachowych obserwujemy rozwój konstrukcji tych maszyn. W okresie powojennym powołano w Polsce zakłady produkcyjne, których zadaniem była produkcja wentylatorów dachowych dla potrzeb, głównie, budownictwa mieszkaniowego. M.in. powstał system MWWM oparty na promieniowych wentylatorach dachowych o prostej konstrukcji, gdzie materiałami konstrukcyjnymi była blacha, a następnie twarde PCV Ówczesny interes ekonomiczny wyznaczał cechy geometryczne wentylatorów, które charakteryzowały się wąskimi wirnikami, wysokimi obrotami i małym gabarytem, co przeliczano na ekonomiczne wskaźniki zużycia materiałów.

Prowadzone były badania podstawowe w zakresie optymalizacji parametrów przepływowych, w tym głównie sprawności, jednak stosowane technologie produkcyjne powodowały, że nie uzyskiwano wartości modelowych. Wentylator dachowy miał być prosty w konstrukcji, tani w produkcji i eksploatacji oraz, wg wytycznych, cechować się wysoką żywotnością. Okazało się, że stosowanie niskiej jakości materiałów, uproszczenia technologiczne i zaniedbania w obsłudze skutkowały stopniową degradacją urządzeń.

Z czasem wentylacja mechaniczna zaczęła być przez jej użytkowników postrzegana jako uciążliwość objawiająca się hałasem w pomieszczeniach (szczególnie w budownictwie mieszkaniowym) i to przeważnie nie od strony aerodynamicznej, ale z tzw. hałasem materiałowym związanym z: niewłaściwym wyrównoważeniem fabrycznym układu wirującego, narastającym nie wyrównoważeniem związanym z oblepianiem się wirnika (rzadziej erozją), charakterem pracy klatkowego silnika jednofazowego, a mającego postać drgań przenoszonych od cokołu przez materiał stropu i ścian budynku. Częstą praktyką stało się wyłączanie wentylatorów w celu likwidacji źródła hałasu, a w skrajnych przypadkach ich celowa dewastacja. Przez długie lata nie wprowadzano w państwowych zakładach istotnych modernizacji w konstrukcji wentylatorów dachowych i to pomimo pojawiającej się na przełomie lat 80. i 90. konkurencji zagranicznej. Złamanie monopolu państwowego w tym okresie skutkowało pojawieniem się na rynku firm prywatnych oferujących nowe wyroby i nowe technologie. Stopniowo zwiększał się udział tworzyw sztucznych jako materiału konstrukcyjnego, co pozwoliło na łatwiejsze modelowanie elementów przepływowych wentylatora i uzyskanie wysokiej powtarzalności ich geometrii.

Optymalna konstrukcja

Równolegle w czasie zmieniały się przepisy i wymagania, co do własności eksploatacyjnych wentylatorów w kierunku ich zaostrzenia (głównie co do poziomu drgań, hałasu kanałowego i do otoczenia, jak też odporności na oddziaływania atmosferyczne). Prowadzone są rzeczywiste badania odbiorcze instalacji wentylacyjnych, co pozwala na weryfikację nie tylko projektów, ale także urządzeń pod kątem dotrzymania parametrów użytkowych. Narzuca to producentom wentylatorów stosowanie nowoczesnych metod projektowania części przepływowych w celu optymalizacji konstrukcji pod kątem obowiązujących kryteriów dla wentylatorów dachowych, wymienionych na wstępie artykułu. Przykładem takiego toku prac w naszym przedsiębiorstwie był projekt nowego typoszeregu wentylatorów typu Sztil. Projekt palisady łopatkowej oraz cechy geometryczne części przepływowej wyznaczono korzystając z oprogramowania firmy Parametric Technology Corporation (PTC – USA). Użytkownik programu Pro/Engineer ma do dyspozycji jedno z najsilniejszych narzędzi na rynku pozwalające na dowolnie zaawansowaną analizę konstrukcji. Korzystając z wiedzy w zakresie maszyn przepływowych oraz dysponując odpowiednią technologią wykonania, w optymalnie szybki sposób można zaprojektować układ przepływowy czy części statyczne maszyny, aż po szczegółowe detale konstrukcyjne.

Oprogramowanie w etapie końcowym pozwala na wizualizację kinematyki układu wirującego i ocenę całości konstrukcji w świetle narzuconych kryteriów. Przykład z realizacji projektu pokazano na fotografii. Omawiany wentylator charakteryzuje zbiór cech konstrukcyjnych korelujących z wymaganiami, które można omówić następująco:

  • hałas – zaprojektowano obudowę wentylatora z wykładziną dźwiękochłonną;
  • parametry – badania modelowe wyznaczyły zbiór cech geometrycznych palisady łopatkowej oraz wlotu, w następstwie czego wybrano optymalny układ przepływowy, czyli określono optymalne wskaźniki wydajności i spiętrzenia przy maksymalnej sprawności wolumetrycznej;
  • regulacja obrotów wentylatora – zastosowano nowoczesne silniki z wirującym stojanem, jedno- i trójfazowe z możliwością taniej regulacji napięciem;
  • cechy konstrukcyjne – kształt obudowy zabezpiecza wylot wentylatora przed bezpośrednim oddziaływaniem wiatru mającego tendencję od pewnej wartości prędkości do zatykania otworów wentylacyjnych oraz chroni otwór wentylacyjny przed zacinającymi deszczami;
  • architektura budynku – postać czy kolor wyrobu to cechy, które u projektanta czy architekta obiektu są lub będą jednymi z ważniejszych przy jego wyborze; projektowanie modelowe pozwala na etapie konstrukcji na wizualizację urządzenia i nadanie mu odpowiedniej, oczywiście według gustu projektanta, postaci;
  • odporność na oddziaływania chemiczne i korozyjne – stosowana technologia pozwala na budowę wentylatora całkowicie z tworzyw sztucznych, eliminując tym samym uciążliwą konserwację i zapewniając wieloletnią żywotność urządzenia.

Omawiana odmiana konstrukcyjna wentylatora nie dyskwalifikuje innych oferowanych konstrukcji spotykanych na rynku wentylatorów. Najlepsze konstrukcje oferują większość z wymaganych cech użytkowych lub eksploatacyjnych. Najlepszym arbitrem w doborze wentylatora do współpracy z instalacją jest wiedza i doświadczenie projektanta.

Jeszcze wiele możliwości…

Jesteśmy przekonani, że przedstawione kryteria były powodem uzyskania prestiżowych nagród w branży instalacyjnej. Wentylatory typoszeregu Sztil posiadają wymagane aprobaty techniczne.

Naszym zdaniem, zakres innowacji w budowie wentylatorów dachowych nie został wyczerpany, ponieważ w tej specyficznej grupie maszyn przepływowych opracowywane są różne projekty, np. urządzenia wyciągowe dla potrzeb wentylacji hybrydowej.

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *