A Низкоскоростной большой объем (HVLS ) вентилятор - это тип механического вентилятора диаметром более 7 футов (2,1 м). Вентиляторы HVLS обычно представляют собой потолочные вентиляторы, хотя некоторые из них устанавливаются на опорах. Вентиляторы HVLS движутся медленно и распределяют большое количество воздуха с низкой скоростью вращения - отсюда и название «большой объем, низкая скорость».
Типичные области применения вентиляторов HVLS делятся на две категории: промышленные и коммерческие. В промышленных приложениях HVACR часто является дорогостоящим или непрактичным и обычно используется только для холодильных складов или производства охлажденных или замороженных пищевых продуктов. Вентиляторы, установленные в таких помещениях, как склады, амбары, ангары и распределительные центры, могут предотвратить тепловой стресс, повысить комфорт рабочих и производительность обоих. рабочие и скот. Вентиляторы HVLS также используются в коммерческих помещениях, где более распространено кондиционирование воздуха, но повышенное движение воздуха от потолочных вентиляторов может с минимальными затратами повысить комфорт пассажиров или предотвратить расслоение. Типичные коммерческие приложения включают торговые центры, церкви, офисные здания, здания аэровокзалов, фитнес-центры и школы.
В конце 1990-х годов Уильям Фэйрбэнк, профессор Калифорнийского университета в Риверсайде, и Уолтер К. Бойд, основатель MacroAir Technologies, изобрели и запатентовали новый тип циркуляционного вентилятора, который сначала назывался High-Volume, Large -Диаметр (HVLD) вентилятора. Этот тип вентиляторов изначально был разработан для сельскохозяйственных нужд, поэтому ранние исследования были сосредоточены на преимуществах вентиляторов HVLS для молочного производства.
Вентиляторы HVLS работают по принципу охлаждения движения. воздух разрушает насыщенный влагой пограничный слой, окружающий тело, и ускоряет испарение, создавая охлаждающий эффект. Потолочные вентиляторы при вращении производят столб воздуха. Этот столб воздуха движется вниз и наружу по полу. Эта глубокая стенка горизонтально движущегося воздуха, называемая горизонтальной напольной струей, зависит от диаметра вентилятора и, в меньшей степени, от скорости вентилятора. Когда напольная струя достигает своего потенциала, она мигрирует наружу, пока не встретится с боковой стенкой или другой вертикальной поверхностью.
В идеальных условиях вентилятор диаметром 8 футов (2,4 м) создает напольную струю воздуха примерно на 36 дюймов. (910 мм) глубиной. Вентилятор диаметром 24 фута (7,3 м) производит напольную струю глубиной 108 дюймов (2700 мм), достаточно высокую, чтобы охватить человека, стоящего на полу, или корову, первоначальную цель его разработки.
Коммерческие вентиляторы HVLS отличаются от бытовых потолочных вентиляторов с учетом диаметра, скорости вращения и производительности. В то время как некоторые вентиляторы используют современные лопасти для перемещения воздуха, используются другие методы, чтобы сделать его более эффективным, например использование аэродинамических поверхностей.
Вентиляторы большего диаметра могут перемещать больше воздуха, чем меньшие. вентиляторы с одинаковой скоростью. Турбулентная воздушная струя с высокой скоростью рассеивается очень быстро. Однако большой столб воздуха «перемещается» дальше, чем небольшой из-за трения между движущимся воздухом и неподвижным воздухом, которое возникает на периферии движущегося столба.
Периметр столба воздуха меняется напрямую с диаметром колонны. Хотя площадь поперечного сечения изменяется в зависимости от квадрата диаметра, большая колонна имеет пропорционально меньше периферий и, следовательно, меньше сопротивления. Следовательно, столб воздуха от вентилятора диаметром 3 фута (0,91 м) имеет более чем в шесть раз больше трения на единицу объема перемещаемого воздуха, чем столб воздуха от вентилятора диаметром 20 футов (6,1 м).
Когда нижний столб воздуха от вентилятора HVLS достигает пола, воздух поворачивается в горизонтальном направлении от колонны во всех направлениях. Воздух, выходящий наружу, называется «горизонтальной напольной струей». Поскольку высота напольной струи определяется диаметром столба воздуха, вентилятор большего диаметра, естественно, производит больший столб воздуха и, следовательно, более высокую струю в полу.
Высокоскоростные вентиляторы меньшего размера с эквивалентным рабочим объемом не может произвести такой же эффект.
Мощность, необходимая для привода вентилятора, увеличивается примерно пропорционально кубу средней скорости воздуха, проходящего через вентилятор. Коммерческий вентилятор, доставляющий воздух со скоростью 20 миль в час (миль в час), требует примерно в 64 раза больше мощности, чем вентилятор аналогичного размера, доставляющий воздух со скоростью пять миль в час.
Скорость полета в сочетании с «эффективностью» вентилятора означает, что когда Цель состоит в том, чтобы охлаждать людей или животных, очень большие низкооборотные коммерческие вентиляторы более эффективны и эффективны, чем маленькие высокоскоростные вентиляторы.
В общем, Ассоциация движения и контроля воздуха Стандарт 230 устанавливает единые процедуры тестирования для определения производительности потолочного вентилятора.
AMCA 230 устанавливает единые методы лабораторных испытаний для вентиляторов с циркуляцией воздуха с целью определения рабочих характеристик с точки зрения тяги в целях оценки, сертификации или гарантии. Версия 1999 года описывала метод определения развиваемой тяги и использовала простое уравнение для преобразования измеренной тяги в воздушный поток. В процессе периодической проверки было определено, что расчетный расход воздуха был слишком большим; поэтому эта версия больше не рассчитывает поток воздуха искусственно, а оставляет измеренные характеристики в единицах тяги.
В текущей версии AMCA 230-12 вновь введена скорость воздушного потока с пересмотренным уравнением и новыми показателями эффективности. Официальный объем стандарта ограничивался потолочными вентиляторами диаметром менее 6 футов (1,8 м). Следовательно, текущий стандарт не распространяется на вентиляторы HVLS. В настоящее время рассматривается новая версия стандарта.
Движение воздуха может иметь значительное влияние на тепловой комфорт человека. Холодный ветер в холодных условиях считается вредным, но движение воздуха от нейтрального до теплого считается полезным. Это связано с тем, что обычно в условиях, когда температура воздуха превышает 74 ° F, телу необходимо терять тепло, чтобы поддерживать постоянную внутреннюю температуру.
В отличие от кондиционеров, которые охлаждают комнаты, вентиляторы охлаждают людей. Потолочные вентиляторы увеличивают скорость воздуха на уровне пассажиров, что способствует более эффективному отведению тепла, охлаждая человека, а не пространство. Повышенная скорость воздуха увеличивает скорость конвективных и испарительных потерь тепла от тела, тем самым заставляя пассажира чувствовать себя прохладнее без изменения температуры воздуха по сухому термометру.
Горячий воздух менее плотный, чем холодный, поэтому горячий воздух естественным образом поднимается до уровня потолка за счет процесса, называемого конвекцией. В неподвижном воздухе образуются слои с постоянной температурой, самые холодные внизу и самые теплые вверху. Это называется стратификацией. Самый эффективный и действенный способ перемешивания воздуха в стратифицированном пространстве - это направить горячий воздух вниз на уровень людей. Это позволяет полностью перемешать воздух в помещении, уменьшая как потери тепла через стены и крышу здания, так и потребление энергии зданием. Чтобы избежать сквозняка, вентиляторы должны работать медленно, чтобы скорость воздуха на уровне людей не превышала 40 футов в минуту (12 м / мин).
На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с вентиляторами HVLS. |