Безопасные вентиляторы: какой выбрать для квартиры?

Принцип работы безлопастного вентилятора

Безлопастный вентилятор по своей форме представляет аэродинамической кольцо, которое расположено на небольшой подставке.

Внутри установлен электродвигатель.

В самом же аэродинамическом кольце устроена очень узкая щель шириной всего лишь в 1,3 мм.

Турбина с огромной силой нагнетает в него воздух.

Внутри конструкции образуется высокое давление, и смесь газов начинает с большой скоростью выходить через щель.

В итоге напротив центра кольца возникает зона разрежения, которая и втягивает в себя окружающий воздух.

При включении турбина начинает нагнетать воздух внутрь кольца, откуда выходит под давлением в небольшую щель (А на рис. 5) или маленькие сопла.

Щель для выхода воздуха; B – двигатель для вращения кольца

Оригинальные устройства выпускаются с силовой установкой (турбиной) мощностью 25 или 40 Вт. У китайских аналогов этот параметр может варьироваться в широком диапазоне. Такой небольшой мощности вполне достаточно для того, чтобы через кольцо проходило до 500 литров воздуха в секунду (опять же, это значение касается оригинальных изделий).

Возможно ли сделать безлопастной вентилятор своими руками

В рунете есть несколько видеороликов, посвященных этой теме, где для создания кольца используются различные материалы, начиная от пластиковых ведер и заканчивая канализационными трубами ПВХ. Силовые установки также разнообразны, в основном это мощные кулера от процессоров, но встречаются оригиналы, использующие двигатель пылесоса. Эффективность таких конструкций и их характеристики вызывают большие сомнения, тем более никаких замеров не приводится.

Как вы помните, для создания зоны низкого давления необходимо сфокусировать потоки воздуха особым образом. Используя обычный подручный материал, сделать это довольно непросто, а работа ради работы не несет в себе рационального смысла.

Современные люди уже давно поняли, что в тех помещениях, где они постоянно находятся, нужно всегда поддерживать хорошую атмосферу. В рабочих кабинетах и жилых комнатах не должно быть слишком душно, так как если человеку будет не хватать воздуха, то его самочувствие может значительно ухудшиться. Он будет ощущать довольно сильную слабость, вялость. У него даже может начать сильно болеть голова. И чтобы избежать всех этих проблем со здоровьем, люди устанавливают в свои помещения специальное климатическое оборудование. И если раньше они могли использовать для поддержания комфортной атмосферы «крутящиеся» вентиляторы и кондиционеры, то сейчас у них выбор несколько больше. И они могут приобрести более современную технику для улучшения климата в помещении. Например, они могут для себя купить вентилятор без лопастей .

Чем именно интересно это устройство? Оно обеспечивает прекрасную циркуляцию воздуха в комнатах, где оно установлено. И это несмотря на то, что у него нет лопастей. Собой эта климатическая техника представляет довольно оригинальную конструкцию. Поэтому данный вентилятор может быть не только средством для улучшения атмосферы в доме или на работе. Он может служить и необычным декоративным элементом. Он по своему дизайну прекрасно впишется в любой модернистский интерьер, а также подойдет и для комнат, оформленных в классическом стиле.

Но все же, какие именно достоинства имеет безлопастной вентилятор:

– отличная производительность. Купив этот агрегат, можно поддерживать комфортный климат в разных по площади помещениях. Надо только подобрать вентилятор, который по своим габаритам и мощности будет соответствовать площади жилой комнаты или кабинета в офисе. Эта техника бывает настольной и напольной. Небольшие по размерам вентиляторы удобно устанавливать на письменные столы или прикроватные тумбы. Большие устройства смогут «разогнать» воздух в просторных помещениях;

– обычные вентиляторы с лопастями и сеткой могут быть противопоказаны для эксплуатации некоторым людям. В них часто скапливается пыль, поэтому их нежелательно держать в своих помещениях аллергикам. Современные вентиляторы, не имеющие лопастей, абсолютно лишены этого существенного недостатка. Кроме того, их поверхность является пылеотталкивающей. Поэтому грязевые частицы на них не оседают и не скапливаются;

– умеренное энергопотребление. Затраты на электроэнергию у владельцев этой климатической техники не повысятся. Они соизмеримы с теми, что требуются для обычного «крутящегося» вентилятора.

Шаг 12. Блок управления скоростью

Поскольку мы только заканчивали проект, мы решили использовать идею ШИМ-регулятора скорости для этого вентилятора, чтобы регулировать количество воздуха, выходящего из вентилятора, и, следовательно, уровень шума. Для этого была разработана простая схема контроллера скорости ШИМ, а также выделенная печатная плата с использованием AutoCAD Eagle. Обучение проектированию схем и последующему проектированию печатных плат стало проще благодаря обучению на курсах Basic Electronics и PCB Design. Итак, взгляните на эти хорошо описанные полезные уроки.

Схема работает по основному принципу. Он использует интегральную схему таймера 555, который переключает транзистор несколько раз в течение каждой секунды, и скорость переключения зависит от сопротивления, обеспечиваемого потенциометром. Таким образом, поворачивая ручку регулятора, мы можем регулировать выходной импульс и, таким образом, контролировать скорость вращения вентилятора от сервера. В архиве прилагаются все файлы, включая схемы, лист материалов и файлы Gerber для ШИМ-схемы, которые могут понадобиться для получения заказа на веб-сайте.

Кроме того, обратите внимание на сайт JLCPCB, поскольку они предлагают отличное предложение при первом заказе. Вы можете заказать 10 печатных плат, включая бесплатную доставку, всего за 2 доллара США

После пайки всех компонентов на печатной плате крепим плату на передней стороне основания. Ручка потенциометра выходит на передней стороне с красивой ручкой, прикрепленной для регулировки скорости вентилятора.

Плюсы и минусы безлопастных вентиляторов

Умножитель воздуха имеет свои преимущества и отрицательные стороны, выявленные пользователями.

Среди положительных сторон можно отметить:

• безопасность;
• равномерный воздушный поток;
• минимальное потребление электричества;
• удобное управление;
• простота ухода;
• стильный дизайн.

Безопасность обеспечивается отсутствием лопастей и других движущихся деталей снаружи изделия. Также, благодаря мотору, расположенному снизу, и отсутствии вибрации от вращения лопастей вся конструкция получилась устойчивой.

Особая форма кольца-обдувателя позволяет вентилятору мягко и равномерно распределять воздушные потоки по территории всей комнаты

Потребление электроэнергии чаще всего составляет 25 Вт и 40 Вт. Модели с другими характеристиками встречаются реже.

Управление прибором простое и понятное. Все тонкости регулировки приобретенной модели детально описываются в инструкции. Мощность воздушного потока у безлопастного вентилятора также регулируется.

Кроме плюсов у безлопастного прибора есть свои недостатки:

• Шумовой эффект – уровень звука от 40 дБ. Чем больше и мощнее прибор, тем громче он будет гудеть на максимальной скорости.
• Высокая цена. Оборудование проигрывает по этому показателю привычным лопастным вентиляторам.
• Хрупкость конструкции. Этот недостаток характерен для недорогих аналогов китайского производства.

Производители стремятся учитывать все недостатки и пожелания клиентов, улучшая новые вариации вентилятора. Так, сначала потребителям предложили различные цвета и размеры, затем – самую форму замысловатую. Позже настал черед максимально снизить уровень шума, производимый прибором.

Следующей задачей стало снижение энергопотребления и добавление дополнительных функций по увлажнению и подогреву/охлаждению воздуха, проходящего сквозь безлопастной вентилятор.

Ароматизация и ионизация воздушных потоков пока существует лишь в дорогостоящих моделях последнего поколения

Порядок проведения работ

Готовим пластиковые патрубки

Берем отрезок ПВХ трубы диаметром 150мм и торцуем его, выравнивая края. Отмечаем фрагмент длиной около 100мм, и делаем отрез торцовочной пилой или болгаркой (УШМ).
Края всех патрубков необходимо обрабатывать наждачной бумагой, чтобы избежать заусенцев, неровностей и улучшить подгонку краев для клеевого соединения.
Следующим шагом будет подбор пластикового контейнера, который будет плотно насаживаться на наш отрезок трубы. Малярным ножом срезаем у него донышко, и с помощью суперклея закрепляем его на вершине патрубка.
Затем берем трубу диаметром 125мм, и отрезаем от нее патрубок длиной 90мм.
Следующей будет труба диаметром 90мм, которую мы также обрезаем, как и две предыдущие. Это основание нашего вентилятора. Длина отрезка – 120-130мм.
Базовые пластиковые детали готовы. Можно проверить как они будут сочетаться друг с другом, расставив их по своим местам.
Рамка вентилятора, садится на основание перпендикулярно, поэтому патрубок на 90мм необходимо слегка подготовить, обрезав его край соответственно окружности рамки. Размечаем его карандашом, обрезать можно лобзиком или той же болгаркой.
Неровности криволинейного реза можно загладить наждачкой, удалив заодно заусенцы.
С помощью корончатой фрезы диаметром 50-60мм, дрелью или шуруповертом проделываем сквозное отверстие посередине самого большого патрубка. Оно позволит потоку воздуха проходить через основание в нашу рамку. На суперклей закрепляем наше основание.
Для того чтобы замкнуть рамку вентилятора, состоящую из двух отрезков трубы разного диаметра, на меньшем из них с одного торца наклеивается заглушка. Ее делаем из листа оргстекла или плексигласа синего цвета.
Разметив сначала большую окружность, а затем меньшую, отрезаем кольцо заглушки.
Теперь ее можно посадить на суперклей к меньшему патрубку рамки.
Используя аэрозольную краску белого цвета и изоленту в качестве малярного скотча для оргстекла, прокрашиваем пластиковые детали нашего вентилятора.
После того как краска высохла, можно приклеить отрез светодиодной ленты на патрубок большего размера со стороны заглушки. Не забываем сразу пропаять контакты для светодиодной подсветки, и выводим их в основание.
Закрепляем оба патрубка нашей рамки на суперклей.

Осевой или аксиальный

С виду вентилятор такого типа — это металлический кожух в виде цилиндра, где располагается колесо с лопастями разной конфигурации, установленное на один вал с приводом. Корпус имеет специальные перфорации для надежного закрепления на месте использования. Поток воздуха поступает параллельно оси вращения. На входе располагается коллектор — он улучшает аэродинамику изделия в процессе работы. Как работает изделие, можно объяснить довольно просто.

1. Закрепленный на специальной раме электрический двигатель раскручивает рабочее колесо вентилятора, насаженное на один вал с ним.
2. Обороты крыльчатки идентичны установленным изготовителем параметрам привода.
3. Лопасти закреплены на ступице таким образом, чтобы захватывать слои воздуха и направлять их вдоль оси. Размах лопастей не имеет четких градаций: в быту используют длиной в несколько сантиметров, а в промышленности — до нескольких метров.

КПД осевых агрегатов значительно выше других изделий, напор воздушной массы  и ее количество можно регулировать за счет изменения угла атаки лопастей. Этот вид вентиляторов используется для перемещения очень больших воздушных масс при низком встречном сопротивлении.

Ниже приведен чертеж осевого вентилятора, где 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – лопатки; 4 – электродвигатель.

Достоинства:

• сравнительно небольшое энергопотребление;
• механизм работает исправно без вмешательства человека;
• для установки не требуется много места.

Недостатки:

• изделие исправно работает только с воздухом без примесей;
• высокая вибрация и соответственно шум.

Материалы, инструменты для безлопастного вентилятора

Для сборки этого ультрасовременного бытового гаджета нам понадобятся следующие материалы:

• Отрезки ПВХ труб диаметром 150, 125, 90 мм;
• Быстросохнущий клей для пластмассы, типа суперклей;
• Небольшой отрезок оргстекла или плексигласа синего цвета;
• Серверный кулер YW880, ширина рамки-60 мм;
• Краска аэрозольная белая, 1 баллон;
• Отрезок мягкой металлической сетки с ячейками около 10 мм;
• Плата реостатного контроля скорости, тумблер;
• Припой, флюс, термокембрики, саморезы;
• Отрезок светодиодной ленты, длина — около 50 см;
• Блок питания (адаптер) на 12V/2 А;
• Изолента.

Из инструментов нам понадобятся:

• Торцовочная пила или болгарка (УШМ) для обрезки патрубков из ПВХ труб;
• Лобзик для обрезки кривых линий;
• Дрель или шуруповерт с фрезой-коронкой на 50-60 мм;
• Набор сверл различного диаметра;
• Паяльник, отвертка, ножницы, плоскогубцы, термоклеевой пистолет;
• Малярный нож.

Виды

Как и любые бытовые приборы, вентиляторы классифицируются в зависимости от конструктивных особенностей и типа рабочего органа.

Осевые

Наиболее популярные варианты устройства для охлаждения воздуха. В основе действия прибора – перемещение воздушных потоков вдоль своей оси. Из всех современных моделей это самое простое устройство. Благодаря простоте исполнения, невысокой цене и хорошим техническим параметрам осевые вентиляторы набрали широкую известность среди покупателей. Используются не только в бытовых целях, но и в промышленном сегменте. Выпускаются модели с небольшой и максимальной мощностью, обеспечивающий большой напор воздушных масс.

Центробежные

Такие модели вентиляторов работают благодаря образованию центробежной силы. Принцип работы таков: воздух поступает в ротор, откуда в результате центробежной силы он приобретает определенную скорость. Чаще всего подобные устройства для вентиляции используются в промышленном сегменте, но выпускаются и малогабаритные мощные модели для бытовых нужд. Основным преимуществом подобных устройств следует считать их большую нагрузку по расходу воздушных масс. Минусом центробежных вентиляторов является сложность конструкции.

Диагональные

Подобные устройства считаются вторыми по популярности вентиляторами для охлаждения воздуха. Предназначены для установки в приточно-вытяжных вентиляционных контурах. Принцип работы включает в себя два предыдущих принципа описанных вентиляторов.

Безлопастные

Эти аппараты для вентиляции с турбиной начали выпускаться совсем недавно. Основной их особенностью является наличие ускорителя воздуха, который способен ускорить движение потока до 20 раз. Работает по принципу аэродинамического эффекта, то есть рамка вентилятора увеличивает количество воздуха, поступающего от турбины благодаря захватыванию дополнительных молекул воздуха извне. К отрицательным характеристикам безлопастных моделей относят дороговизну и образование шума во время работы. Однако положительные особенности устройств полностью оправдывают недостатки: минимальное потребление электрической энергии, современный модный дизайн, равномерная подача воздуха, регулирование режимов через пульт управления и простота эксплуатации.

Как выбрать?

Подобрать оптимальное устройство для вентиляции дома можно, опираясь на популярность бренда. Благодаря этому есть возможность приобрести действительно качественное изделие от всемирно известного производителя. Заплатив чуть больше денег за раскрученный бренд, покупатель получает отличную гарантию с возможностью ремонта в сертифицированных центрах.

При покупке более дешевых устройств высока вероятность некачественного вентилятора, однако, многие современные производители с менее популярными названиями стараются выпускать неплохие аппараты, поэтому дешевизна не всегда является признаком плохого качества. Каким бы известным ни был производитель, приобретать вентилятор следует в соответствии с техническими параметрами устройства.

Критерии, которым должны соответствовать современные аппараты для вентиляции.

Мощностные показатели являются основными техническими параметрами, которые влияют на КПД и площадь охлаждаемого помещения. Для большой комнаты не подойдет вентилятор с маленькой мощностью. Рекомендуется выбирать такие значения данного параметра, которые будут в 2 раза больше необходимых. Благодаря этому создается небольшой запас для охлаждения.
Шумность прибора – является вторым важным критерием при покупке вентилятора. Параметр не должен быть выше 30 дБ, поскольку при высоком уровне шума у людей появится дискомфорт. Наиболее бесшумными устройствами являются вентиляторы, у которых оси установлены на высококачественных подшипниках вместо антифрикционных втулок.
Скоростной режим позволяет выбрать потребителю необходимую силу поступления охлажденного воздуха. Большинство моделей оснащаются регуляторами, с помощью которых возможно переключение на две, три и большее число скоростей.
Возможность регулирования и устойчивая работа

Необходимо обратить внимание на регулируемость основной рабочей части вентилятора. Также устройство должно устойчиво стоять на столе даже во время наклона лопастей.
Беспроводной способ управления позволяет значительно облегчить процесс эксплуатации вентилятора

Многие современные приборы оснащаются мини-пультами для возможности включения и выключения вентилятора, переключения скорости и изменения многих других параметров. Однако возможность дистанционного управления увеличивает стоимость оборудования.

При выборе настольного вентилятора необходимо опираться на все вышеперечисленные основные критерии. Однако это далеко не полный список. Для многих современных устройств характерны дополнительные возможности, что делает вентиляторы максимально удобными для использования.

Это могут быть:

• подсветка блока управления, благодаря чему можно изменять параметры оборудования при выключенном свете;
• таймер, который позволяет автоматически включать и выключать прибор при необходимости;
• датчик движения, с помощью которого вентилятор начинает функционировать при любом передвижении потребителей;
• оснащение дисплеями и механизмами для перемещения устройства.

Самые престижные модели вентиляторов представляют собой роботизированные механизмы. Стоимость такого оборудования очень высока и не по карману всем покупателям. Для обычного потребителя подойдет и вентилятор со стандартным набором возможностей. Главное, чтобы настольный вентилятор исправно выполнял свою функцию. А какие вентиляторы не стоит приобретать? Легкие настольные приборы считаются менее устойчивыми и могут часто падать при вращении рабочего органа. Также не следует выбирать очень дешевые модели, многие из них в скором времени выйдут из строя.

Технические характеристики

Итак, мы разобрались какие существуют вентиляторы и как их выбрать, исходя из разновидностей. Также очень важным является выбор прибора по общим параметрам и наличию дополнительных функций.

1. Мощность.Как уже было указано выше, мощность обычного вентилятора не превышает 60 Вт и этого вполне хватит для обдува комнаты. Если же Вы хотите более мощный вариант, советуем выбрать потолочное изделие.
2. Уровень шума.Если Вы хотите выбрать модель для спальни или детской комнаты, уровень шума не должен превышать 25 дБ, для остальных комнат — не больше 30 дБ.
3. Размер.Чем больше размер лопастей, тем быстрее будет охлаждаться комната.
4. Защита.В любом вентиляторе, кроме потолочного, должна присутствовать специальная сетка, которая закрывает лопасти. Дети или животные могут серьезно пораниться из-за любопытства и желания прикоснуться к вращающимся элементам, поэтому такая защита должна быть обязательной.
5. Переключатель скоростей.Даже в самых обычных классических моделях должна присутствовать кнопка переключения скоростей, обязательно остановите свой выбор на таком товаре.
6. Устойчивость.Хороший напольный вентилятор должен быть достаточно устойчивым с регулированием поворота, наклона и высоты.

К дополнительным функциям на которые стоит обратить внимание при выборе вентилятора, относится наличие таких опций:

• подсветка;
• таймер;
• датчик движения;
• ионизация воздуха;
• дистанционное управление;
• ЖК дисплей;
• защита от перегревания.

Советы по выбору

Как действует система

Принцип работы был взят у современных реактивных самолетов, чьи турбины уже не оснащаются большими вентилями, но все же турбина для создания тяги у них есть. В вентиляторе такая турбина тоже имеется, но расположена она в ножке, благодаря чему становится незаметной для глаза. Низкий уровень шума, в свою очередь, ее тоже не выдает.

Если посмотреть на ножку, то можно заметить со всех сторон наличие большого количества маленьких отверстий. Служат они в данном случае не только для охлаждения системы, но и для забора воздуха. Среднестатистическая турбина способна прогонять около 20 л/с, что довольно много по сравнению с вентиляторами с лопастями.

Скорость перехода воздуха из рабочей части в распределительное кольцо (форма может быть разной, но желательно без углов, чтобы не создавать лишнего напряжения) в среднем составляет 90 км/ч. Распределительное кольцо изготовлено особым образом, благодаря чему выходящий воздух идет равномерно, создавая плотный контур с разреженной серединой

Если обратить внимание на срез, то кольцо изнутри полое, кроме места щели (порожек для формирования направленного давления)

Устройство безлопастного вентилятора.

На выходе плотный поток воздуха на скорости в 90 км/ч встречается со стоячим разреженным воздухом, после чего они компенсируют друг друга. Такое взаимодействие не приводит к понижению скорости в 2,5-3 раза, но увеличивает объема воздуха до 20 раз. Т.е. на выходе можно получить 400 л/с на скорости в 30-36 км/ч, при этом движение будет строго равномерным.

Основным преимуществом служит безопасность, т.к. например, ребенок уже не сможет потрогать лопасти в движении, к тому же их не разорвет от излишнего напряжения со временем, что довольно часто бывает с пластмассовыми лопастями. Протереть пыль можно в любой удобный момент, т.к. снаружи нет никаких металлических выводов и движущихся частей.

Но есть и свои минусы, из-за которых спрос на устройства пока не обошел конкурента:

1. Шум. Несмотря на то что турбина работает почти беззвучно, вырывающийся поток воздуха создает очень сильный гул.
2. Ценовая политика. Именно этот фактор останавливает многих любителей уникальных вещей, а цена тут в несколько раз выше аналогов с пропеллером. Эта мера временная, т.к. технология новая, но при освоении ее несколькими серьезными корпорациями и ряде технических доработок цена уже мало будет отличаться.

Безлопастной вентилятор – это современный прибор, который позволяет существенно снизить риски, а его дизайн отличается оригинальностью, привлекающей любителей необычного.

Плюсы и минусы

Рассмотрев строение умножителей воздуха, можно перейти к анализу их преимуществ и недостатков. Начнем с первого. Преимущества:

1. Безусловно, это безопасность. Отсутствие лопастей позволяет безнаказанно засунуть пальцы в рабочую зону функционирующего прибора, это особенно оценят те, у кого есть маленькие дети.
2. Теперь, чтобы удалить пыль достаточно провести тряпкой, нет необходимости разбирать бытовой прибор. Безопасность и простота обслуживания это только часть преимуществ Умножителя Воздуха Дайсона
3. В конструкции двигателя турбины используются неодимовые магниты, что дало возможность минимизировать силовую установку и сделать ее относительно бесшумной.
4. Экономия электроэнергии, максимальная мощность прибора 40 Вт, но в таком режиме устройство редко используется, поэтому штатная работа происходит на уровне 15-20 Вт.
5. Привлекательный дизайн, который отлично впишется в современный интерьер.
6. Плавное управление силой и направлением воздушного потока.

К сожалению, у данного устройства есть и недостатки, которые существенно отражаются на покупательском спросе:

1. Высокая стоимость оригинальных моделей, она может доходить до 20 тыс. рублей и более, что сопоставимо с покупкой и установкой недорогой сплит системы. Впрочем, с такой ценой можно смириться, если безлопастной вентилятор обладает функциями нагрева и охлаждения воздуха. Заметим, что китайские аналоги стоят существенно дешевле, некоторые даже на порядок, но, как уже было описано выше, у них меньшая эффективность.
2. Несмотря, на то, что силовая установка вентилятора малошумная, в процессе работы этот прибор издает характерный гул, напоминающий работу турбины самолета. Причем, на максимальной мощности уровень шума может достигать 60 децибел, что довольно много, поскольку достаточно часа, чтобы от этого разболелась голова. Правда, в таком режиме устройство создает настолько сильный поток воздуха, что возникают дискомфортные ощущения, поэтому максимальный уровень работы практически не используется. В штатном режиме аппарат шумит значительно меньше.
3. Заявленное в 15-ти кратное увеличение потока технически верное, но есть определенный нюанс. Это величина характерна для максимального режима, который практически не используется.