Yüksek hacimli düşük hızlı fan - High-volume low-speed fan

A Yüksek hacimli düşük hızlı fan

Bir yüksek hacimli düşük hızda ( HVLS ) fan türüdür mekanik fan çapı 7 feet (2.1 metre) daha büyük. HVLS fanları, bazıları direğe monte edilse de genellikle tavan vantilatörleridir . HVLS fanları yavaş hareket eder ve büyük miktarlarda havayı düşük dönüş hızında dağıtır - bu nedenle "yüksek hacim, düşük hız" adı verilir.

HVLS fanları için tipik uygulamalar, endüstriyel ve ticari olmak üzere iki sınıflandırmaya ayrılır. Endüstriyel uygulamalarda, HVACR genellikle maliyet engelleyici veya pratik değildir ve genellikle yalnızca soğutulmuş depolar veya soğutulmuş veya dondurulmuş gıdaların imalatı için kullanılır. Depo , ahır , hangar ve dağıtım merkezleri gibi alanlara kurulan fanlar , ısı stresini önleyebilir, işçi konforunu ve hem işçilerin hem de besi hayvanlarının verimliliğini artırabilir. HVLS fanları, klimanın daha yaygın olduğu ticari alanlarda da kullanılır, ancak tavan vantilatörlerinden artan hava hareketi, yolcu konforunu uygun maliyetli bir şekilde artırabilir veya tabakalaşmayı önleyebilir. Tipik ticari uygulamalar arasında alışveriş merkezleri , kiliseler , ofis binaları , havaalanı terminal binaları, fitness merkezleri ve okullar yer alır .

Tarih

1990'ların sonlarında, Riverside'daki California Üniversitesi'nde profesör olan William Fairbank ve MacroAir Technologies'in kurucusu Walter K. Boyd, ilk olarak Yüksek Hacimli, Büyük Çaplı olarak adlandırılan yeni bir tip sirkülatör fanı icat etti ve patentini aldı ( HVLD) fanı. Bu fan türü başlangıçta tarımsal uygulamalar için geliştirildi, bu nedenle erken araştırmalar HVLS fanlarının süt üretimi üzerindeki faydalarına odaklandı.

HVLS fanları nasıl çalışır?

HVLS fanları, soğuk hareket eden havanın, gövdeyi çevreleyen neme doymuş sınır tabakasını kırması ve bir soğutma etkisi yaratmak için buharlaşmayı hızlandırması prensibine göre çalışır. Tavan vantilatörleri döndükçe bir hava sütunu üretir. Bu hava sütunu zemin boyunca aşağı ve dışarı doğru hareket eder. Yatay zemin jeti olarak adlandırılan, yatay hareket eden bu derin hava duvarı, bir fanın çapına ve daha düşük bir derecede bir fanın hızına bağlıdır. Zemin jeti potansiyeline ulaştığında, bir yan duvar veya başka bir dikey yüzeyle karşılaşana kadar dışa doğru hareket eder.

İdeal koşullar altında, 8 fit (2,4 m) çapında bir fan, yaklaşık 36 inç (910 mm) derinliğinde bir zemin jeti üretir. 7,3 m çapında 24 fit (7,3 m) çapında bir fan, başlangıçtaki geliştirme amacı olan, yerde duran bir insanı veya bir ineği içine alacak kadar uzun, 108 inç (2,700 mm) derinliğinde bir zemin jeti üretir.

Ticari HVLS fanları, çap, dönüş hızı ve performans açısından konut tavan fanlarından farklıdır. Bazı fanlar havayı hareket ettirmek için çağdaş kanatlar kullanırken, daha verimli hale getirmek için kanat kullanmak gibi başka yöntemler de kullanılıyor .

Küçük hayranlara karşı büyük hayranlar

Daha büyük çaplı fanlar, aynı hızda küçük fanlardan daha fazla havayı hareket ettirebilir. Türbülanslı, yüksek hızlı bir hava jeti çok hızlı bir şekilde dağılır. Bununla birlikte, büyük bir hava sütunu, hareketli sütunun çevresinde meydana gelen hareketli hava ile sabit hava arasındaki sürtünme nedeniyle küçük olandan daha uzağa "hareket eder".

Bir hava sütununun çevresi, doğrudan sütun çapına göre değişir. Kesit alanı çapın karesiyle değişirken, büyük sütun orantılı olarak daha az çevreye ve dolayısıyla daha az sürüklemeye sahiptir . Bu nedenle, 3 fit (0.91 m) çapındaki bir fandan gelen hava sütunu, 20 fit (6,1 m) çapındaki bir fandan gelen hava sütununa kıyasla, hareket ettirilen hava hacmi başına altı kat daha fazla sürtünme arayüzüne sahiptir.

Bir HVLS fanından gelen aşağı hava sütunu zemine ulaştığında, hava sütundan her yöne yatay yönde döner. Dışarı doğru akan havaya "yatay zemin jeti" denir. Zemin jetinin yüksekliği hava kolonunun çapı ile belirlendiğinden, daha büyük çaplı bir fan doğal olarak daha büyük bir hava kolonu ve dolayısıyla daha yüksek bir zemin jeti üretir.

Eşdeğer deplasmanlı daha küçük yüksek hızlı fanlar aynı etkiyi üretemezler.

Bir fanı çalıştırma gücü, fandan geçen ortalama hava hızının küpü ile kabaca artar. Saatte 20 mil (mph) hızla hava sağlayan ticari bir fan, beş mil hızla hava veren benzer büyüklükteki bir fandan yaklaşık 64 kat daha fazla güç gerektirir.

Fan "etkinliği" ile birleştirilmiş hava hızı, amaç insanları veya hayvanları soğutmak olduğunda, çok büyük, düşük hızlı ticari fanların küçük yüksek hızlı fanlardan daha verimli ve etkili olduğu anlamına gelir.

Fan performansını ölçme

Genel olarak, Hava Hareketi ve Kontrol Birliği Standardı 230, tavan fanı performansını belirlemek için tek tip test prosedürleri belirler.

AMCA 230, derecelendirme, sertifikasyon veya garanti amaçları için itme açısından performansı belirlemek için hava sirkülasyonlu fanlar için tek tip laboratuvar testi yöntemleri oluşturur. 1999 versiyonu, geliştirilen itmeyi belirlemek için bir yöntem tanımladı ve ölçülen itmeyi hava akışına dönüştürmek için basit bir denklem kullandı. Periyodik inceleme sürecinde hesaplanan hava akışının çok yüksek olduğu belirlendi; bu nedenle bu sürüm artık hava akışını yapay olarak hesaplamaz, ancak ölçülen performansı itme birimlerinde bırakır.

Mevcut sürüm, AMCA 230-12, revize edilmiş bir denklem ve yeni verimlilik ölçütleriyle hava akış hızını yeniden sundu. Standardın resmi kapsamı, çapı 6 fit (1,8 m) altındaki tavan vantilatörleri ile sınırlıydı. Bu nedenle, mevcut standart HVLS fanları için geçerli değildir. Standardın yeni bir versiyonu şu anda inceleniyor.

Isıtma ve soğutma faydaları

Hava hareketinin insan termal konforu üzerinde önemli bir etkisi olabilir. Soğuk koşullarda rüzgarın soğuması zararlı olarak kabul edilir, ancak nötr ve sıcak ortamlardaki hava hareketi faydalı olarak kabul edilir. Bunun nedeni, normalde yaklaşık 74 °F (23,3 ° C) üzerindeki hava sıcaklıklarına sahip koşullar altında , sabit bir iç sıcaklığı korumak için vücudun ısı kaybetmesi gerekmesidir.

Odaları soğutan klimaların aksine, fanlar insanları serinletir. Tavan vantilatörleri, bina sakini seviyesinde hava hızını arttırır, bu da daha verimli ısı reddini kolaylaştırır, mahal yerine bina sakinini soğutur. Artan hava hızı, vücuttan konvektif ve evaporatif ısı kaybı oranını arttırır, böylece havanın kuru termometre sıcaklığını değiştirmeden yolcunun daha serin hissetmesini sağlar.

Sıcak hava, soğuk havadan daha az yoğundur, bu da sıcak havanın konveksiyon adı verilen bir süreçle doğal olarak tavan seviyesine yükselmesine neden olur. Durgun havada, en altta en soğuk ve en üstte en sıcak olan sabit sıcaklık katmanları oluşur. Buna tabakalaşma denir. Tabakalı bir mekanda havayı karıştırmanın en verimli ve etkili yolu, sıcak havayı oturan seviyesine kadar aşağı itmektir. Bu, hem bina duvarlarından ve çatıdan ısı kaybını hem de bina enerji tüketimini azaltırken, mekandaki havanın tam olarak karışmasını sağlar. Hava cereyanı oluşmasını önlemek için, yolcu seviyesindeki hava hızının dakikada 40 fit'i (12 m/dak) aşmaması için fanların yavaş çalıştırılması gerekir.

Referanslar

  1. ^ "Enerji Bakanlığı 10 CFR Bölüm 429 ve 430" (PDF) . Enerji.gov . ABD Enerji Bakanlığı . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  2. ^ "ABD Enerji Bilgi İdaresi" . ABD Enerji Bilgi İdaresi . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  3. ^ "ASHRAE Teknik SSS" (PDF) . ashrae.org . ASHRAE. Arşivlenmiş orijinal (PDF) 18 Temmuz 2014 tarihinde . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  4. ^ "Patent numarası 6244821" . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  5. ^ "Minnesota/Wisconsin Mühendislik Notları" (PDF) . Wisconsin Uzantısı Üniversitesi . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  6. ^ Schultz, Thomas. "İnek Soğutma için Elektrik Tasarruflu Fan Seçenekleri" (PDF) . Kaliforniya Üniversitesi Davis . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  7. ^ "Mandıralar, Soğutma İnekleri İçin Yeni Fanları Test Ediyor" (PDF) . Güney Kaliforniya Edison . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  8. ^ a b c d e f Tetlow, Karin. "Geniş Alanlar için HVAC: HVLS Fanlarının Sürdürülebilir Faydaları" . McGraw Tepesi İnşaatı.
  9. ^ "ANSI/AMCA Standardı 230-12: Derecelendirme ve Sertifikasyon için Hava Sirkülasyon Fanlarını Test Etme Laboratuvar Yöntemleri. 2010. Arlington Heights, IL" (PDF) . ABD Enerji Bakanlığı . Hava Hareket ve Kontrol Derneği Uluslararası, Inc . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  10. ^ Ho, Oğlum; Rosario, Luis; Rahman, Muhammed. "Tavan Vantilatörü Kullanarak Termal Konfor İyileştirme" (PDF) . Uygulamalı Isı Mühendisliği . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  11. ^ Chiang, Hsu-Cheng; Pan, Ching-shu; Wu, Hsi-Sheng; Yang, Bing-Chwen. "Değişken Devir Hızına Sahip Bir Tavan Vantilatörünün Akış Karakteristiklerinin Ölçülmesi" (PDF) . Clima 2007 İç Mekanda İyi Olma Bildiriler Kitabı . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  12. ^ "Evlerinizi Fanlar ve Havalandırma ile Soğutmak" (PDF) . Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı . Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerji Takas Odası . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  13. ^ ASHRAE 55-2013 Standardı 55-2013 -- İnsan Doluluğu için Termal Çevre Koşulları (ANSI Onaylı) . 2013 . Erişim tarihi: 20 Eylül 2015 .
  14. ^ ISO 7730:2005 Termal çevrenin ergonomisi -- PMV ve PPD endekslerinin hesaplanmasını ve yerel termal konfor kriterlerini kullanarak termal konforun analitik olarak belirlenmesi ve yorumlanması (3 ed.). 15 Kasım 2005.

Dış bağlantılar