Les systèmes CVC s'appuient sur des équipements de ventilation pour le chauffage et la climatisation des locaux, car les refroidisseurs et les chaudières ne peuvent pas, à eux seuls, fournir l'effet de chauffage ou de refroidissement là où cela est nécessaire. De plus, les systèmes de ventilation assurent un apport constant d’air frais aux espaces intérieurs. En fonction des exigences de pression et de débit d'air de chaque application, un ventilateur ou une soufflante est utilisé.
Avant d’aborder les principaux types de ventilateurs et de soufflantes, il est important de comprendre la différence entre les deux concepts. L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) définit les ventilateurs et les soufflantes en fonction du rapport entre la pression de refoulement et la pression d'aspiration.
- Ventilateur:Rapport de pression jusqu'à 1,11
- Ventilateur:Rapport de pression de 1,11 à 1,2
- Compresseur:Le rapport de pression dépasse 1,2
Les ventilateurs et les soufflantes sont nécessaires pour que l'air puisse surmonter la résistance à l'écoulement causée par des composants tels que les conduits et les registres. Il existe de nombreux types disponibles, chacun adapté à certaines applications. Choisir le bon type permet d'optimiser les performances CVC, tandis qu'un mauvais choix entraîne un gaspillage d'énergie.
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Types de ventilateurs
Les ventilateurs peuvent être classés en centrifuges ou axiaux en fonction de la manière dont ils établissent le flux d'air. Il existe à son tour plusieurs sous-types dans chaque catégorie, et le choix d'un ventilateur adapté à l'application est essentiel pour une installation CVC haute performance.
Le tableau suivant résume les principaux types de ventilateurs centrifuges : radiaux, courbés vers l'avant, courbés vers l'arrière et à profil aérodynamique.
| TYPE DE VENTILATEUR | DESCRIPTION |
| Radial | -Haute pression et débit moyen -Tolère la poussière, l'humidité et la chaleur, ce qui le rend adapté à un usage industriel -La consommation d'énergie augmente considérablement avec le débit d'air |
| Courbé vers l'avant | -Moyenne pression et haut débit -Convient aux systèmes CVC à pression relativement basse, tels que les unités de toit emballées -Tolère la poussière, mais ne convient pas aux environnements industriels difficiles -La consommation d'énergie augmente considérablement avec le débit d'air |
| Courbé vers l'arrière | -Haute pression et haut débit -Efficacité énergétique -Ne subit pas d'augmentation spectaculaire de la pression avec le flux d'air -Applications CVC et industrielles, ainsi que systèmes à tirage forcé |
| Profil aérodynamique | -Haute pression et haut débit -Efficacité énergétique -Conçu pour les applications avec de l'air pur |
D'autre part, les ventilateurs axiaux sont classés en hélices, tubes axiaux et ailettes axiales.
| TYPE DE VENTILATEUR | DESCRIPTION |
| Hélice | -Basse pression et débit élevé, faible rendement -Convient aux températures modérées -Le débit d'air est considérablement réduit si la pression statique augmente. -Les applications courantes incluent les ventilateurs d'extraction, les condenseurs extérieurs et les tours de refroidissement |
| Tube axial | -Moyenne pression et haut débit -Boîtier cylindrique et petit dégagement avec pales de ventilateur pour améliorer le flux d'air -Utilisé dans les applications CVC, systèmes d'échappement et de séchage |
| Aile axiale | -Haute pression et débit moyen, haute efficacité -Physiquement similaire aux ventilateurs axiaux à tubes, intégrant des aubes directrices à l'admission pour améliorer l'efficacité -Les utilisations courantes incluent les systèmes de CVC et d'échappement, en particulier là où une haute pression est requise |
Avec un si large choix de ventilateurs, il existe une solution pour presque toutes les applications. Cependant, la variété signifie également qu’il y a plus de chances de sélectionner le mauvais ventilateur sans conseils appropriés. La meilleure recommandation est d’éviter les décisions empiriques et d’obtenir plutôt une conception professionnelle qui répond aux besoins de votre projet.
Types de souffleurs
Comme indiqué précédemment, les surpresseurs fonctionnent avec un rapport de pression de 1,11 à 1,2, ce qui les rend intermédiaires entre un ventilateur et un compresseur. Ils peuvent produire des pressions beaucoup plus élevées que les ventilateurs et sont également efficaces dans les applications de vide industriel nécessitant une pression négative. Les surpresseurs sont divisés en deux catégories principales : centrifuges et volumétriques.
Soufflantes centrifugesont une certaine similitude physique avec les pompes centrifuges. Ils comprennent normalement un système d'engrenages pour atteindre des vitesses bien supérieures à 10 000 tr/min. Les soufflantes centrifuges peuvent avoir une construction à un ou plusieurs étages, où la conception à un étage offre une efficacité plus élevée, mais la conception à plusieurs étages offre une plage de débit d'air plus large à pression constante.
Comme les ventilateurs, les soufflantes centrifuges ont des applications dans le domaine du CVC. Cependant, grâce à leur débit de pression supérieur, ils sont également utilisés dans les équipements de nettoyage et les applications automobiles. Leur principale limitation est que le débit d'air diminue rapidement lorsqu'un obstacle augmente la pression, ce qui les rend impropres aux applications présentant un risque élevé de colmatage.
Surpresseurs volumétriquesont une géométrie de rotor conçue pour capturer les poches d'air, entraînant le flux dans la direction prévue à haute pression. Bien qu’ils tournent à des vitesses inférieures à celles des ventilateurs centrifuges, ils peuvent produire suffisamment de pression pour souffler les objets obstruant le système. Une autre différence importante avec les options centrifuges est que les surpresseurs volumétriques sont généralement entraînés par des courroies plutôt que par des engrenages.
Conclusion
Les ventilateurs et les soufflantes sont normalement spécifiés en fonction des exigences de pression et de débit d'air de chaque application, ainsi que des conditions spécifiques au site telles que la poussière et la température. Une fois que le bon type de ventilateur ou de soufflante a été spécifié, les performances peuvent normalement être améliorées grâce à des systèmes de contrôle. Par exemple,entraînements à fréquence variable (VFD)peut réduire considérablement la consommation électrique des ventilateurs qui fonctionnent par intermittence.
Heure de publication : 13 janvier 2021