Guida alla ventola del moltiplicatore d'aria: come funziona il flusso d'aria senza lama e come dimensionarlo

Un circuito senza lama da 30 cm può superare in prestazioni una ventola a piedistallo da 40 cm, e lo fa senza pale visibili, senza griglia da raschiare e con un ingombro abbastanza piccolo da poter essere posizionato su una scrivania. Questa è l'affermazione pratica del ventilatore moltiplicatore d'aria. Il meccanismo è reale: una piccola girante nascosta nella base spinge una modesta quantità di aria attraverso una stretta fessura, e il getto che esce da quella fessura trascina con sé un volume molto maggiore di aria ambiente.

Ecco innanzitutto la conclusione. Scegli un ventilatore moltiplicatore d'aria in base a tre numeri misurati, non all'aspetto: flusso d'aria totale a ciascuna velocità in CFM o litri al secondo, pressione sonora a un metro in dB(A) e assorbimento di potenza in watt. Un anello che muove 90 CFM è un dispositivo di raffreddamento personale. Lo stesso anello con una girante più potente e una fessura più ampia può spostare 400 CFM e trasportare da solo una piccola camera da letto. L'angolo di oscillazione, il tipo di controllo e la fascia di prezzo contano molto meno del flusso d'aria, del rumore e della potenza.

Cos'è in realtà un ventilatore moltiplicatore d'aria

Un ventilatore moltiplicatore d'aria è un ventilatore senza pale: un anello o un anello montato su una base che sostiene il motore e la girante. Niente gira all'interno del ciclo. Le parti mobili si trovano nella base, aspirano l'aria della stanza attraverso le fessure e la spingono nell'anello cavo, dove fuoriesce attraverso una fessura che corre attorno al bordo interno. La parola "moltiplicatore" descrive cosa succede dopo che l'aria lascia la fessura, non all'interno della base.

Tre prodotti molto diversi si mescolano in questa categoria, quindi chiariscilo presto. Un ventilatore moltiplicatore d'aria muove solo l'aria. Non è un purificatore e non è un condizionatore d'aria, perché l'aria che esce dal circuito ha la stessa temperatura dell'aria che entra nella base. Il comfort deriva dalla velocità dell'aria sulla pelle. Lo standard ASHRAE 55 consente una velocità dell'aria elevata per compensare il setpoint di raffreddamento fino a circa 2,8 gradi Celsius, motivo per cui una stanza impostata a 26 può sembrare 23 una volta che l'aria si muove.

• Unità base: motore DC o AC senza spazzole che aziona una girante centrifuga o a flusso misto, che in genere assorbe da 15 a 60 W.
• Aspirazione: alloggiamento con fondo fessurato o forato, talvolta con schermo per polveri grossolane che necessita di periodica aspirazione.
• Anello o anello: comunemente da 25 a 45 cm di diametro sui modelli da scrivania, 50 cm e oltre sulle versioni da pavimento.
• Fessura: uno spazio continuo di circa 1-1,5 mm che accelera il flusso d'aria primario prima che lasci il circuito.
• Oscillazione e controllo: scansione da 70 a 90 gradi sulla maggior parte dei modelli, con manopole meccaniche, pannelli touch o telecomando.

Come il flusso d'aria viene effettivamente moltiplicato

Tre effetti si accumulano uno sopra l'altro. Innanzitutto, la girante e la fessura creano un getto primario ad alta velocità, tipicamente decine di metri al secondo all'uscita della fessura. In secondo luogo, quel veloce strato d’aria trascina l’aria da dietro il circuito in avanti, un effetto chiamato flusso indotto. In terzo luogo, l'aria ferma che circonda il getto viene trascinata per attrito, che è trascinamento. L'anello visibile è costituito principalmente da un condotto e da un ugello; la moltiplicazione avviene nell'aria che lo circonda.

I fattori di moltiplicazione pubblicati di solito sono compresi tra 5 e 15 volte il flusso d'aria primario. Questi numeri provengono dai test effettuati dai produttori, quindi trattali come affermazioni piuttosto che come garanzie. L'aritmetica mostra ancora perché il progetto funziona: se una girante di base muove 30 litri al secondo e il fattore di moltiplicazione è 8, la produzione totale è di circa 240 litri al secondo, che convertiti in circa 508 CFM a 1 litro al secondo equivalgono a 2,119 CFM. Questa è un'aritmetica illustrativa, non un risultato misurato per un modello specifico.

Questo spiega anche perché i ventilatori senza pale sono diversi dai ventilatori ad elica. L'uscita è un ampio foglio d'aria a bassa turbolenza piuttosto che una colonna stretta. Sembra fluido a due metri e debole a quattro metri, perché il getto si mescola con l'aria ferma e perde rapidamente velocità. Quando confronti due anelli di diametro simile, chiedi informazioni sulla larghezza della fessura e sul diametro della girante, non solo sull'anello.

Ventilatori moltiplicatori d'aria rispetto ad altri motori d'aria

La tabella seguente affianca le opzioni domestiche più comuni sui punti che determinano se un ventilatore funziona in una stanza reale. Gli intervalli sono valori tipici presi dalle schede tecniche del produttore e dalla pratica generale del settore, non valori per un'unità specifica, quindi usali come orientamento prima di richiedere i dati misurati.

Dimensionamento di un ventilatore moltiplicatore d'aria per una stanza

Dimensionare un ventilatore non è la stessa cosa che dimensionare un condizionatore. Non stai cercando di rimuovere il calore, stai cercando di creare una velocità dell'aria sufficiente dove le persone si siedono e una miscelazione sufficiente affinché nessun angolo rimanga stantio. Cinque passaggi coprono la maggior parte delle case e dei piccoli uffici.

1. Misura la stanza. Una camera da letto di 3,6 x 3,0 m con un soffitto di 2,7 m contiene circa 29 metri cubi d'aria. Tale volume, non la superficie del pavimento, determina il requisito di miscelazione.
2. Decidi il lavoro. Il raffreddamento personale richiede una velocità dell'aria di circa 0,5 - 1,2 m/s sulla persona seduta. La miscelazione dell'intera stanza richiede meno velocità ma più copertura.
3. Stimare il flusso d'aria per la miscelazione. Una regola operativa è da 3 a 5 cambi d'aria all'ora. Per la camera da letto da 29 metri cubi, 4 ACH equivalgono a circa 116 metri cubi all'ora, ovvero circa 68 CFM.
4. Controllare la distanza di lancio. Gli anelli della scrivania generalmente raggiungono i 2-3 m prima che il getto perda la sua potenza; i circuiti a pavimento di solito gestiscono da 4 a 6 m.
5. Aggiungere un secondo motore d'aria se la stanza è più lunga di circa 5 m. Un'unità senza lama gestisce bene il comfort locale; non può spingere l'aria lungo un corridoio da solo.

Convertire i numeri nella scelta del modello è semplice. La cifra di 68 CFM è il minimo di miscelazione, quindi un modello da pavimento con una potenza nominale compresa tra 250 e 350 CFM offre un margine utile per una stanza di quelle dimensioni e un margine sufficiente per funzionare a velocità media durante la notte. Un modello da scrivania con valore inferiore a 120 CFM è adatto a una posizione a portata di mano, non a un'intera stanza.

Rumore: cosa nasconde il numero di decibel

Le schede tecniche di solito riportano un valore in dB(A), misurato a un metro e quasi sempre alla velocità più bassa. Quel singolo numero ti dice molto poco sull'impostazione con cui conviverai effettivamente, perché il salto tra la velocità uno e la velocità cinque su una piccola girante è spesso di 15 dB o più.

• La ponderazione A filtra i contenuti a bassa frequenza, quindi un ventilatore con un drone basso può ottenere un buon punteggio sulla carta e comunque infastidirti.
• La distanza conta: dimezzare la distanza da un ventilatore aggiunge circa 6 dB, quindi 28 dB(A) a un metro diventano circa 34 dB(A) a mezzo metro.
• I design senza lama non sono automaticamente più silenziosi. La fessura stretta produce un sibilo a banda larga e una girante ad alto numero di giri aggiunge un tono che un ventilatore a elica grande e lento non genera mai.

Per obiettivi pratici, mantieni una camera da letto sotto i 35 dB(A) a un metro della velocità con cui prevedi di dormire e sotto i 45 dB(A) per un soggiorno. Richiedere dati sonori a ogni velocità e, ove possibile, un valore di potenza sonora e pressione sonora, poiché la potenza sonora non cambia con la sala di misurazione.

Potenza assorbita, tipo di motore e costo di esercizio reale

I motori CA sono semplici ed economici, solitamente con tre velocità e una velocità minima fissa già udibile. I motori DC brushless offrono in genere da cinque a dodici velocità, una velocità minima più bassa e più silenziosa e una potenza inferiore allo stesso livello di comfort. Questa differenza si vede sulla bolletta elettrica.

Prendi una stagione di 120 giorni a 8 ore al giorno. Una ventola senza pale CA da 40 W consuma circa 38,4 kWh, mentre un'unità CC da 12 W consuma circa 11,5 kWh. A 0,15 USD per kWh corrispondono a circa 5,80 USD contro 1,70 USD per la stagione. I presupposti sono espressi chiaramente: stessa autonomia giornaliera, stesso livello di comfort, prezzo dell'elettricità fisso.

L’efficienza per unità di flusso d’aria conta di più man mano che le stanze diventano più grandi. Se uno spazio ha veramente bisogno di 500 CFM, un'unità senza lama da 40 W potrebbe non fornirla e far funzionare due unità a 80 W totali è una risposta peggiore rispetto a un singolo motore d'aria più grande che funziona a 60 W. Abbina l'apparecchio al flusso d'aria piuttosto che all'arredamento della stanza.

Posizionamento, oscillazione e mixaggio dell'intera stanza

Un ventilatore senza pale funziona meglio come motore d'aria locale. Posizionalo a una distanza compresa tra 1,5 e 2,5 m dalla persona, leggermente fuori asse, in modo che il getto d'aria passi attraverso il corpo invece di colpire il viso. Lasciare circa 30 cm di spazio libero dietro e attorno alla base, perché l'aspirazione necessita di aria libera per alimentare la girante. Spingi la base in un angolo e il flusso d'aria diminuisce mentre il rumore aumenta.

L'oscillazione da 70 a 90 gradi copre comodamente una piccola stanza, ma una posizione stazionaria fornisce sempre la massima velocità dell'aria su un posto. Se più di una persona condivide la stanza, esegui lo spazzamento e accetta una velocità dell'aria inferiore per ciascun posto.

Le stanze più lunghe di circa cinque metri necessitano di un partner. Un circolatore orientato lungo l'asse lungo produce un getto stretto e ad alta velocità che spinge l'aria per tutta la lunghezza della stanza, mentre l'unità senza pale gestisce il comfort nella posizione di seduta.

I modelli di circolatore DC di questo tipo funzionano a basso wattaggio e mantengono diverse velocità, il che li rende pratici per l'uso notturno nella stessa stanza di un'unità senza lama senza aggiungere molto rumore.

Formati Tower e Multifunzione senza lama

Le versioni a torre nascondono la girante in una colonna sottile e rilasciano l'aria attraverso un'uscita alta e stretta. Il risultato è una cortina d'aria diffusa anziché un getto mirato, adatta alle aree salotto in cui si desidera movimento senza una corrente d'aria diretta. L'output è solitamente inferiore a quello di un ventilatore senza pale del tipo ad anello di altezza simile e i passaggi interni sono più difficili da pulire.

Una ventola della torre di raffreddamento dell'aria aggiunge mezzi di evaporazione e un serbatoio dell'acqua. L'aria passa sopra i cuscinetti bagnati, quindi l'aria erogata è qualche grado più fresca e notevolmente più umida, il che funziona bene nei climi secchi e male in quelli già umidi. Un serbatoio da 5 a 12 litri in genere copre da 4 a 8 ore di funzionamento e il flusso d'aria diminuisce quando si accumula calcare nei cuscinetti.

È meglio specificare le unità in questo formato con una capacità del serbatoio dichiarata, un tipo di tampone dichiarato che può essere sostituito e i dati del flusso d'aria rilevati con i tamponi in posizione anziché con il supporto asciutto.

Lo stesso alloggiamento senza lama nei prodotti per il riscaldamento

L'architettura loop-and-base non si limita al raffreddamento. La stessa logica dell'alloggiamento porta un elemento ceramico PTC e soffia aria calda attraverso l'anello, ecco come sono costruiti i riscaldatori senza lama. Le tipiche versioni domestiche assorbono da 1,3 a 2,2 kW, ovvero da quaranta a sessanta volte la potenza di una ventola di raffreddamento, quindi la capacità del circuito piuttosto che il flusso d'aria diventa la prima considerazione.

Gli acquirenti scelgono questo formato per due motivi: non c'è alcun elemento luminoso a portata di mano e le superfici esterne rimangono relativamente fresche durante il funzionamento. Questi punti sono importanti nelle famiglie con bambini piccoli o animali domestici. Il compromesso è un volume di aria riscaldata più piccolo rispetto a un riscaldatore a battiscopa di potenza comparabile, perché il design assistito da ventola riscalda l’aria che si muove anziché l’intera parete.

I modelli di riscaldatori senza lama di questa gamma combinano l'alloggiamento del circuito con un elemento PTC assistito da ventola, quindi gli stessi strumenti e il know-how sulla lamiera utilizzati per i circuiti di raffreddamento vengono trasferiti direttamente nella linea di riscaldamento.

Pulizia e manutenzione che influiscono effettivamente sulle prestazioni

La polvere è il principale nemico di un ventilatore senza pale e la fessura è il punto in cui fa male. Una pellicola di polvere sul bordo della fessura irruvidisce il getto, che di solito si manifesta prima come un sibilo extra a bassa velocità e poi come un flusso d'aria ridotto a ogni impostazione.

• Pulisci il passante e la fessura interna ogni settimana o due con un panno in microfibra leggermente umido.
• Aspirare le fessure di aspirazione della base ogni mese, più spesso in stanze polverose o vicino alle cucine.
• Salta solventi e spugnette abrasive; opaciscono la superficie e possono distorcere un bordo tagliato sottile.
• Controllare le viti della base e i piedini in gomma una volta a stagione; l'oscillazione è solitamente un piede allentato piuttosto che un guasto del motore.
• Prima di riporlo per l'inverno, accendi la ventola al massimo per dieci minuti per eliminare la polvere, quindi copri l'aspirazione.

Cosa controllare prima di ordinare

Gli acquirenti al dettaglio e gli acquirenti commerciali pongono le stesse domande, solo con budget diversi alle spalle. L'elenco seguente funziona per una singola unità e per il carico di un container.

• Flusso d'aria a ogni velocità, con il metodo di prova nominato, nessuna cifra principale.
• Pressione sonora ad un metro e potenza sonora ad ogni velocità, compresa la velocità massima.
• Tipo di motore, potenza nominale e varianti di tensione per i mercati da 110 a 120 V e da 220 a 240 V a 50 o 60 Hz.
• Larghezza della fessura e diametro dell'ansa con tolleranza dichiarata, perché un decimo di millimetro cambia il getto.
• L'angolo di oscillazione e il numero di cicli di scansione per i quali è stato testato il treno di ingranaggi.
• Se l'unità ricorda la sua ultima velocità dopo un'interruzione di corrente, che è importante nei mercati con fornitura instabile.
• Imballaggio: livello del test di caduta, qualità del cartone e se il circuito viene spedito preassemblato.
• Disponibilità di pezzi di ricambio per loop, scheda base, motore e telecomando.

Per un partner di produzione, le domande si spostano verso gli utensili, il controllo dei processi e la coerenza degli ordini ripetuti. Ningbo Baopeng Electric Appliance gestisce la produzione stagionale di elettrodomestici dal 2002, con uno stabilimento di 17.000 metri quadrati e più di 200 dipendenti, e il background dell'azienda è definito nel suo circa la pagina . La base di clienti e la disciplina del processo del fornitore di solito dicono di più sulla qualità ripetuta di qualsiasi singolo campione.

Schede tecniche, cataloghi di ventilatori e riscaldatori e domande comuni sono raccolti su cataloghi prodotti e pagina download , che è il modo più veloce per confrontare il flusso d'aria e la potenza nominali su una gamma completa prima di selezionare i modelli.

Domande frequenti sui ventilatori moltiplicatori d'aria

Un ventilatore moltiplicatore d'aria raffredda effettivamente l'aria?

No. Muove l'aria già presente nella stanza e la sua temperatura rimane invariata. La sensazione di raffreddamento deriva dall'aria che passa sulla pelle, accelerando l'evaporazione e la perdita di calore. In una stanza sigillata la temperatura rimarrà la stessa o aumenterà leggermente a causa del calore del motore.

Un ventilatore senza pale è più silenzioso di un ventilatore normale?

Non automaticamente. A velocità molto basse molte unità senza pale sono estremamente silenziose, ma una piccola girante che gira velocemente per raggiungere un flusso d'aria più elevato produce un rumore ad alta frequenza maggiore di una grande elica che gira lentamente. Confronta i dati in dB(A) con lo stesso flusso d'aria, non con lo stesso numero di velocità.

Quanto flusso d'aria dovrei aspettarmi da uno?

I modelli da tavolo normalmente raggiungono tra 90 e 200 CFM, mentre i circuiti da pavimento raggiungono circa 250-500 CFM a seconda delle dimensioni e della velocità della girante. Qualunque cosa superiore a 500 CFM da un singolo circuito domestico è insolita, quindi le stanze grandi di solito necessitano di un secondo motore d'aria.

Posso eseguirne uno durante la notte in una camera da letto?

Sì, se l'unità rimane al di sotto di circa 35 dB(A) ad un metro alla velocità che prevedi di utilizzare. Un motore CC con una prima velocità veramente lenta è il requisito pratico qui, oltre a un assorbimento di potenza sufficientemente basso da consentirti di lasciarlo acceso per otto ore.

I ventilatori senza pale necessitano di filtri?

Non normalmente. La maggior parte non ha filtro e fa affidamento su un'aspirazione aperta, motivo per cui le fessure di aspirazione e la fessura del circuito necessitano di una pulizia regolare. Un'aspirazione intasata è la causa più comune di un ventilatore che sembra aver perso potenza dopo un anno di utilizzo.

Sono una scelta migliore per le case con bambini o animali domestici?

L'assenza di pale esposte è un vero vantaggio, perché non c'è nulla a cui aggrapparsi mentre la ventola è in funzione. Il contrappunto è la stabilità: un anello alto su una base leggera può essere rovesciato, quindi controlla il peso della base e l'ingombro prima di acquistare per una stanza affollata.

Una unità può gestire un soggiorno di 30 metri quadrati?

Può gestire il comfort locale a uno o due posti. La miscelazione dell'intera stanza di quelle dimensioni richiede diversi motori d'aria o una combinazione di un circuito a pavimento per il comfort e un circolatore per la distribuzione dell'aria lungo la lunghezza della stanza.