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 à eux seuls assurer le chauffage ou le refroidissement requis. De plus, les systèmes de ventilation assurent un apport constant d'air frais dans les espaces intérieurs. Selon les exigences de pression et de débit d'air de chaque application, un ventilateur ou une soufflerie est utilisé.
Avant d'aborder les principaux types de ventilateurs et de soufflantes, il est important de comprendre la différence entre ces 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 souffleries 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 en existe de nombreux types, chacun adapté à des applications spécifiques. Choisir le bon type permet d'optimiser les performances du système 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 selon leur mode de circulation d'air. Chaque catégorie comprend plusieurs sous-types, et le choix d'un ventilateur adapté à l'application est essentiel pour une installation CVC performante.
Le tableau suivant résume les principaux types de ventilateurs centrifuges : radiaux, à courbure vers l'avant, à courbure 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 flux d'air |
| Courbé vers l'avant | - Pression moyenne et débit élevé -Convient aux systèmes CVC à pression relativement basse, tels que les unités de toit monobloc -Tolère la poussière, mais ne convient pas aux environnements industriels difficiles -La consommation d'énergie augmente considérablement avec le flux 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 propre |
D'autre part, les ventilateurs à flux axial sont classés en hélices, tubes axiaux et pales axiaux.
| TYPE DE VENTILATEUR | DESCRIPTION |
| Hélice | -Basse pression et haut débit, 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 | - Pression moyenne et débit élevé -Boîtier cylindrique et petit jeu avec pales de ventilateur pour améliorer le flux d'air -Utilisé dans les systèmes CVC, les systèmes d'échappement et les applications de séchage |
| Aube axiale | -Haute pression et débit moyen, haute efficacité -Physiquement similaire aux ventilateurs axiaux tubulaires, intégrant des aubes directrices à l'admission pour améliorer l'efficacité -Les utilisations courantes incluent les systèmes CVC et d'échappement, en particulier lorsqu'une haute pression est requise |
Avec un choix aussi large de ventilateurs, il existe une solution pour presque toutes les applications. Cependant, cette diversité augmente le risque de choisir le mauvais ventilateur sans conseils avisés. Il est donc préférable d'éviter les décisions empiriques et de privilégier un design professionnel adapté aux besoins de votre projet.
Types de souffleurs
Comme indiqué précédemment, les soufflantes fonctionnent avec un rapport de pression de 1,11 à 1,2, ce qui les place à mi-chemin entre un ventilateur et un compresseur. Elles peuvent produire des pressions bien supérieures à celles des ventilateurs et sont également efficaces dans les applications de vide industriel nécessitant une pression négative. Les soufflantes se divisent en deux grandes catégories : centrifuges et volumétriques.
soufflantes centrifugesElles présentent des similitudes physiques avec les pompes centrifuges. Elles intègrent généralement un système d'engrenages permettant d'atteindre des vitesses bien supérieures à 10 000 tr/min. Les soufflantes centrifuges peuvent être mono-étagées ou multi-étagées. La conception mono-étagée offre un rendement supérieur, tandis que la conception multi-étagée offre une plage de débit d'air plus large à pression constante.
Tout comme les ventilateurs, les soufflantes centrifuges sont utilisées en CVC. Cependant, grâce à leur pression de sortie supérieure, elles sont également utilisées dans les équipements de nettoyage et les applications automobiles. Leur principal inconvénient est que le débit d'air diminue rapidement lorsqu'un obstacle augmente la pression, ce qui les rend inadaptés aux applications présentant un risque élevé d'obstruction.
soufflantes à déplacement positifLeur rotor est conçu pour capter les poches d'air et diriger le flux d'air dans la direction souhaitée à haute pression. Bien qu'ils tournent à des vitesses inférieures à celles des soufflantes centrifuges, ils peuvent produire une pression suffisante pour éliminer les objets obstruant le système. Une autre différence importante avec les soufflantes centrifuges réside dans le fait qu'elles sont généralement entraînées par des courroies plutôt que par des engrenages.
Conclusion
Les ventilateurs et les soufflantes sont généralement spécifiés en fonction des exigences de pression et de débit d'air de chaque application, ainsi que des conditions spécifiques du site, telles que la poussière et la température. Une fois le type de ventilateur ou de soufflante approprié sélectionné, les performances peuvent généralement être améliorées grâce à des systèmes de contrôle. Par exemple :variateurs de fréquence (VFD)peut réduire considérablement la consommation électrique des ventilateurs qui fonctionnent par intermittence.
Date de publication : 13 janvier 2021