Các loại và nguyên lý hoạt động của quạt không cánh

Quạt từ lâu đã trở thành thiết bị hiệu quả và giá cả phải chăng giúp duy trì vi khí hậu mong muốn trong căn hộ hoặc văn phòng. Sức khỏe, hạnh phúc và hiệu suất của những người trong phòng sẽ phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ dòng khí của thiết bị đó.

Thiết bị đơn giản nhất để lưu thông không khí cưỡng bức trong phòng là quạt - một cánh quạt với các cánh gắn trên trục động cơ không có hộp số. Tất cả các quạt có cánh mở đều có một "tác dụng phụ" rất khó chịu - tiếng ồn xảy ra do sự thay đổi mạnh về tốc độ và hướng của luồng không khí trên các cánh quạt. Ở vòng quay thấp, âm thanh giống như tiếng vo ve của máy bay bay thấp, ở vòng quay cao - tiếng còi.

Nhà khoa học nổi tiếng người Anh James Dyson đã dày công nghiên cứu chế tạo ra thiết bị đối lưu không khí trong phòng, hoạt động mà không gây tiếng ồn và gió lùa. Ông đã thử nghiệm ý tưởng của Nikola Tesla về việc tăng tốc luồng không khí bằng cách sử dụng điện trường cao tần, tần số cao. Ngay sau đó, nhà khoa học đã từ bỏ ý tưởng này - điện áp cao yêu cầu cách điện tốt và tạo ra các ôxít nitơ và kim loại độc do phóng điện phát sáng giữa các điện cực.

Ý tưởng thứ hai mà Dyson thử là ý tưởng của riêng mình. Ông muốn tạo ra một chiếc quạt mà không có nhược điểm chính - tiếng ồn tăng lên trong quá trình hoạt động, phát sinh từ sự thay đổi mạnh về tốc độ và hướng của luồng không khí. Vỏ quạt, gợi nhớ đến một cánh máy bay, được nhà khoa học chế tạo dưới dạng một chiếc nhẫn với một khe rãnh để luồng không khí thoát ra xung quanh chu vi. Một tuabin không khí tốc độ cao không có cánh quạt, có thiết kế tương tự như một máy nghiền nước, nằm ở dưới cùng của vỏ. Nó hút không khí qua các khe và cung cấp cho tuabin áp suất cao thứ hai nằm ở phía trên cùng gần vòng đệm. Khí nén được đẩy ra ngoài với tốc độ cao qua một khe hẹp trong vòng nhựa.

Sự sụt giảm áp suất khi không khí thoát ra qua một khe, giống như một cánh máy bay ở mặt cắt, làm xoắn không khí xung quanh. Một vòng xoắn không khí mạnh, tương tự như một chiếc bánh rán lớn, di chuyển về phía trước dọc theo trục của vòng, kéo theo không khí xung quanh một cách mạnh mẽ theo định luật Bernoulli và tạo ra một vùng hỗn loạn xung quanh nó.

Thiết kế tuabin quạt không cánh được cấp bằng sáng chếdo đó không thể mô tả chi tiết thiết bị của bộ phận chính của quạt không cánh. Được biết từ các nguồn mở rằng tuabin quạt sử dụng công nghệ Air Multiplier. Theo một cuộc kiểm tra độc lập, loại quạt không cánh là một trong những loại quạt chạy êm nhất và tiết kiệm nhất. Nó được chứng nhận ISO.

Quạt không cánh để bàn hoạt động dựa trên nguyên lý tuabin khí ly tâm. Trong quá trình hoạt động, luồng không khí mềm phát sinh, làm mát không khí dễ chịu trong cái nóng mùa hè. Tốc độ và sự phân bố của dòng chảy không tạo ra gió lùa. Không khí được hút vào thiết bị qua các khe hẹp nhờ cánh quạt không cánh gắn trên trục của động cơ tốc độ cao không có hộp số. Thiết kế cánh quạt giống tuabin khí.

Để giảm tiếng ồn, không khí nạp đi qua buồng Hemholtz, hấp thụ tiếng ồn do cộng hưởng ngược. Sau đó, không khí được đưa qua một ống vào một vòng có lỗ rãnh dọc theo chu vi, có mặt cắt ngang giống như một cánh máy bay. Tại cửa ra, không khí tạo thành dòng chảy tầng, do đặc tính khí động học của khe, dòng chảy ra ngoài với tốc độ cao, gây ra sự giảm áp suất trong vùng của dòng không khí tốc độ cao.

Theo định luật Bernoulli, sự giảm áp suất trong vùng dòng chảy tốc độ cao mang theo không khí xung quanh nó, làm tăng khối lượng chuyển động ở tốc độ cao lên gần mười lăm lần. Ảnh hưởng của quạt không cánh đối với khí hậu trong nhà có thể tăng lên nhiều lần nếu bể chứa trong nhà chứa đầy nước hoặc đặt một máy tạo ẩm siêu âm đơn giản ở phía trước quạt theo hướng chuyển động của không khí. Đồng thời, nhiệt độ không khí giảm 3-5 ° C. Nếu cần làm mát nhiều hơn, có thể đổ đầy bể chứa thay vì nước:

• đá khô (t - 78,5 ° C);
• hỗn hợp nước đá và muối (23,1% NaCl, 76,9% nước đá, nhiệt độ - 21,2 ° C);
• hỗn hợp nước đá với canxi clorua (29,9% CaCl2, 70,1% nước đá, t - 55 ° C).

Năm sau, Exhale Fans ra mắt mẫu quạt không cánh gắn trần do Nick Heiner phát triển. Quạt trần đảm bảo phân phối không khí mát dọc theo các bức tường một cách chính xác hơn trong các công trình hạ tầng. So với mô hình đặt trên sàn, quạt cải tiến giúp loại bỏ các luồng không khí hỗn loạn và gió lùa, đồng thời không chiếm diện tích sàn không cần thiết.

Quạt không cánh, giống như các mô hình khác, có một số ưu điểm và nhược điểm. Thuận lợi:

• không có bộ phận chuyển động hở, điều này đảm bảo sự an toàn của trẻ em và động vật;
• không làm khô không khí;
• không yêu cầu bảo trì.

Nhược điểm:

• tiếng ồn trong quá trình hoạt động khoảng 40 decibel;
• giá tương đối cao;
• cấu tạo cơ thể mỏng manh.

Quạt để bàn cho phép bạn cung cấp không khí trong lành cho nơi làm việc, làm mát thiết bị máy tính mạnh mẽ, các bữa ăn và đồ uống nóng, và thực hiện liệu pháp hương thơm tại nhà. Nó có thể dễ dàng mang đi từ nơi này đến nơi khác. Quạt sàn được thiết kế để lắp đặt trên sàn. Công suất và tốc độ dòng khí cao giúp bạn có thể tạo điều kiện thoải mái trong một căn phòng, văn phòng hoặc căn hộ riêng biệt. Tiếng ồn tăng nhẹ sẽ được loại bỏ bằng cách di chuyển thiết bị ra xa người. Hình dạng và các thông số của quạt cho phép bạn thay thế hoàn toàn không khí trong phòng trong vài giờ.

Quạt cầm tay có thể sử dụng khi đi biển, đi cắm trại, hang động, sa mạc, lều, xe lửa, xe hơi, du thuyền trên biển cả. Hầu hết các mẫu di động được cung cấp năng lượng bằng pin tích hợp, cổng USB máy tính, những mẫu đắt tiền hơn được cung cấp năng lượng bằng tấm pin mặt trời. Ưu điểm chính của chúng là trọng lượng và kích thước thấp, tự chủ về năng lượng. Một vị trí đặc biệt trong số các mô hình di động là những chiếc quạt không cánh dành cho ô tô được cấp nguồn từ mạng xe ô tô 12V. Chúng rẻ hơn nhiều so với điều hòa ô tô, chúng cho phép bạn nhanh chóng thông gió cho nội thất xe, loại bỏ mùi xăng, nhiên liệu diesel, men xe, keo tổng hợp và sơn lót.

Trước hết, bạn cần xác định nơi lắp đặt quạt:

• trên máy tính để bàn;
• trên trần nhà;
• trên sàn trong phòng;
• xách tay hoặc xách tay;
• bên trong xe.

Trong các văn phòng, tốt nhất nên sử dụng các mẫu để bàn hoặc sàn của Dyson. Chúng được thiết kế cho các khu vực có mọi người làm việc và hoàn toàn tuân thủ ISO. Bên trong vỏ quạt có:

• tua bin ly tâm tốc độ cao;
• bộ tạo tĩnh điện của không khí các ion ozon O3;
• Yếu tố Peltier để sưởi ấm (làm mát) không khí;
• bộ phát sóng siêu âm để phun nước.

Quạt không cánh có độ bền cao, không cần chăm sóc và bảo dưỡng đặc biệt. Giống như tất cả các thiết bị điện gia dụng, chúng không được bật nếu hơi ẩm lọt vào bên trong vỏ máy hoặc trong phòng có độ ẩm tương đối lớn hơn 85%. Trước khi bật nguồn lần đầu tiên ở nơi ở mới, bạn cần kiểm tra điện áp trong ổ cắm (220V). Chỉ nhân viên có trình độ với nhóm phê duyệt ít nhất là IV mới có thể sửa chữa sản phẩm. Chỉ có thể đổ đầy nước vào bình chứa bên trong sau khi ngắt kết nối quạt khỏi nguồn điện. Nếu thiết bị bị rơi từ độ cao lớn, thiết bị phải được chuyên gia kiểm tra trước khi bật thiết bị. Điều này nên được thực hiện ngay cả khi quạt đang hoạt động sau khi bị rơi và không có vết nứt hoặc chip nào có thể nhìn thấy trên vỏ máy.

Để lắp ráp một chiếc quạt bằng tay của chính bạn, bạn cần phải có kỹ năng của thợ khóa và công việc điện, cũng như mua tất cả các bộ phận cần thiết trong cửa hàng. Đối với quạt không cánh, bạn cần mua:

• Ống PVC có đường kính khác nhau;
• cưa sắt ổ khóa;
• thước xây dựng hoặc thước dây;
• bút chì đá phiến hoặc bút dạ;

• da "zero";
• hộp nhựa đựng thực phẩm đựng thực phẩm;
• dao có lưỡi sắc bén;
• Băng cách điện;

• khoan búa và các mũi khoan trong một bộ;
• một vương miện cho đồ gỗ;
• keo vạn năng;
• một miếng sợi thủy tinh để cách nhiệt cửa sổ;

• ghép hình điện;
• men nitro trong bình xịt;
• Băng LED;
• mỏ hàn điện 220V;

• hộp làm mát cho máy tính 120x120 mm;
• co nhiệt không gia cố;
• một bộ dây dẫn điện;
• tuốc nơ vít đa năng với các lưỡi có thể thay thế được;

• một bộ dây buộc;
• thợ sửa khóa kéo;
• lưới polyme cho ống dẫn khí;
• súng nhiệt điện;

• Cụm đầu nối âm thanh Æ3,5 mm (nam và nữ);
• kìm vạn năng;
• công tắc điện 220V;
• bình gas có đầu đốt;

• trống cho một bảng mạch in từ getinax;
• chiết áp dây nichrome;
• case Schottky diode, vi mạch NE555;
• tụ điện, điện trở, điốt;

• chân cao su cho chân đế;
• đơn vị cung cấp điện đa năng.

Bất chấp suy nghĩ bảo thủ, ngay sau khi xuất hiện, quạt không cánh đã bắt đầu tự tin hình thành nên thị trường tiêu dùng công nghệ nhằm tạo ra môi trường vi khí hậu thoải mái trong căn hộ và văn phòng. Người mua máy điều hòa không khí không cánh lưu ý như những ưu điểm:

• hiệu suất cao với kích thước nhỏ;
• thiếu luồng khí lạnh trong quá trình điều hòa hoạt động;
• không cần bảo dưỡng định kỳ;
• thuận tiện khi thay đổi địa điểm của văn phòng - không cần gọi chuyên viên để cài đặt và lấp đầy hệ thống với freon;
• không có rung cửa sổ và tiếng ồn đặc trưng của máy nén trong quá trình hoạt động;
• sự đơn giản của điều khiển - không có tay cầm cho chế độ máy nén và điều khiển van điều tiết không khí;
• không cần định kỳ xả nước ngưng tụ từ bể chứa.

Khoảng 0,1% người mua báo cáo tiếng ồn hoạt động tăng lên. Theo các chuyên gia, tiếng ồn từ tua-bin của máy điều hòa không khí không cánh thấp hơn nhiều so với tiếng ồn phát ra từ đường phố qua cửa sổ hoặc từ bộ phận hệ thống làm việc của máy tính thông thường.

Để biết thông tin về cách làm quạt bằng tay của chính bạn, hãy xem video tiếp theo.