Regulacja prędkości wentylatora kanałowego: podłączenie kontrolera i ustawienie obrotów wyciągu

Wentylatory kanałowe służą do zapewnienia przepływu powietrza w pomieszczeniu. Proste urządzenia są skuteczne i stosowane w budynkach mieszkalnych, komercyjnych, przemysłowych. Ale czasami potrzebna jest regulacja prędkości wentylatora kanałowego: w celu oszczędzania energii elektrycznej, obniżenia poziomu hałasu akustycznego, ustawienia wydajności nawiewu, wyciągu.

Jednym ze sposobów zmiany stopnia obrotu łopatek urządzenia jest zastosowanie regulatora stopniowego. Zobaczmy, jak działa, gdzie jest stosowany, jakie są zalety i wady urządzenia, jakie są rodzaje. Zapoznamy się z niektórymi schematami podłączenia takich urządzeń i związanymi z montażem niuansami. Wszystko to pomoże prawidłowo wybrać i zainstalować regulator.

Celowość stosowania urządzenia

Gdy wentylator stale pracuje na maksymalnych obrotach, zasób urządzenia szybko się wyczerpuje. Moc aparatu spada i ulega awarii. Większość części nie wytrzymuje takiego obciążenia, zużywa się, psuje. Instalacja regulatora prędkości wydłuża żywotność wentylatora.

Oprócz oszczędzania zasobu roboczego, regulator pełni również inną ważną funkcję — obniża hałas z pracującego systemu wentylacyjnego.

W pomieszczeniach biurowych z dużym nagromadzeniem sprzętu biurowego poziom hałasu osiąga, a czasami przekracza, dopuszczalne wskaźniki hałasu. Jest to spowodowane pracującymi na pełnej mocy wentylatorami. Skupienie się i normalna praca w takich warunkach jest trudna.

Kolejnym ważnym argumentem za montażem regulatora jest oszczędność energii elektrycznej. Rezultatem zmniejszenia liczby obrotów łopatek, zmiany ogólnej mocy urządzenia jest zmniejszenie zużycia energii.

Zasada działania regulatora stopniowego

Funkcjonowanie urządzenia opiera się na zastosowaniu transformatora, który jest wyposażony w jedno uzwojenie, odczepy od zwojów. Uzwojenie jest rozgałęzione. Przy podłączeniu odgałęzień do wyciągu podawane jest obniżone napięcie.

Sama regulacja stopniowa odbywa się przez zmianę zwojów, które są podłączane do wejścia wentylatora.

Na najprostszym schemacie widać, że sieć zasilająca 220 V jest podłączona do cewki transformatorowej T1 z kilkoma odgałęzieniami. Przy stopniowym podłączaniu obciążenia do odgałęzień 1, 2, 3 do M1 podawane jest tylko część napięcia.

Wraz ze spadkiem napięcia zmniejsza się również prędkość obrotowa łopatek okapu. Na wyjściu otrzymujemy niezniekształconą sinusoidę, dlatego przy przełączaniu prędkości nie powstają zakłócenia wpływające na inne urządzenia i sam wentylator.

W innych typach regulatorów zastosowano inną zasadę. W modułach elektronicznych PWM działanie opiera się na zmienianiu chwilowej mocy przekazywanej do obciążenia. W urządzeniach półprzewodnikowych funkcja robocza opiera się na tyrystorach i triakach.

Na panelu urządzenia schodkowego znajduje się pokrętło i skala zazwyczaj z pięcioma pozycjami: 0 – wyłączone, 1 odpowiada prędkości minimalnej, 5 oznacza maksymalną, 2, 3, 4 to wartości pośrednie.

Sterowanie urządzeniem odbywa się poprzez stopniową, etapową zmianę napięcia zasilającego. Regulacja jest wykonywana ręcznie.

Kontrolery montuje się na ścianie jak wyłączniki, za ich pomocą łatwo zmieniać liczbę obrotów wentylatora wyciągowego.

Specjalnym przełącznikiem wentylator jest podłączany do odpowiedniego węzła uzwojenia, a prędkość obrotowa jego łopatek spada. Równocześnie zmniejsza się zużycie energii elektrycznej, co oszczędza zasoby.

Do zalet modeli należą niezawodność, trwałość, wysoka zdolność przeciążeniowa. Wśród wad znajdują się wymiary bloku sterowania: nie zawsze jest to wygodne, jeśli urządzenie trzeba umieścić w ograniczonej przestrzeni.

Kolejne dwie wady to brak możliwości płynnej regulacji i straty energii na nagrzewanie podczas regulacji. Jednak przy podłączeniu czujników temperatury, timera proces zmiany prędkości można łatwo zautomatyzować.

Rodzaje i cechy urządzeń

Transformatorowe regulatory optymalnie nadają się do sytuacji, gdy trzeba ręcznie kontrolować prędkość obrotową łopatek okapu. Ich popularność wynika z umiarkowanej ceny, a także najwyższej niezawodności wśród „kolegów”.

Dzięki szerokiemu zakresowi mocy produkowanych urządzeń łatwo dobrać model do współpracy z wentylatorami od kilku W do kilku kW. Ale modele nie są uniwersalne, dobiera się je pod typy okapów.

Różnica między kontrolerami schodkowymi a innymi rodzajami regulatorów to zdolność do długiej ciągłej pracy w obiektach nieobsługiwanych.

Podstawowe parametry techniczne urządzeń:

• napięcie stopniowane: 65-110-135-170-230 lub 80-105-130-160-230 (liczby różnią się w zależności od modelu);
• jednofazowe i trójfazowe – odpowiednio 220 i 380 V;
• waga może wynosić do 30 kg (wszystkie urządzenia są dość nieporęczne);
• częstotliwość prądu: 50–60 Hz;
• klasa ochrony urządzenia: 00, 20, 54 IP.

Obudowy urządzeń wykonane są z wytrzymałego tworzywa i są w stanie wytrzymać temperatury do +40 stopni. Niektóre grupy regulatorów należą do klasy B z zapasem wytrzymałości do 130 stopni.

Istnieją urządzenia z wbudowanymi zabezpieczeniami, które odcinają napięcie do wentylatora, jeśli jego styki termiczne zostaną aktywowane. Ponowne uruchomienie odbywa się przez ustawienie pokrętła w pozycji zerowej na 10 sekund.

W niektórych modelach przewidziano lampki sygnalizujące pracę urządzenia oraz wskaźniki awaryjne. Istnieją również unikalne urządzenia z opcją galwanicznego odizolowania od sieci. Takie kontrolery można stosować w placówkach medycznych.

Jako opcje dodatkowe kontroler może mieć zaciski do podłączania i sterowania urządzeniami zewnętrznymi (np. do napędów przepustnic powietrza).

Ze względu na konstrukcję i rodzaj obsługiwanych wentylatorów kontrolery dzielą się na montowane:

• na ścianach;
• wewnątrz ścian;
• wewnątrz instalacji wentylacyjnej;
• w osobnej specjalnej szafie, jeśli działa system „inteligentny dom”.

Niektóre modele montowane są na szynie DIN, sterowane zdalnie.

Jeśli konieczna jest regulacja prędkości na kilku wentylatorach, warto kupić kontroler wielokanałowy. Istnieją modele zdolne do jednoczesnej obsługi do czterech lub więcej urządzeń.

W przypadku użycia jednego regulatora do kilku wentylatorów kanałowych, całkowity prąd pobierany przez nie nie powinien przekraczać wartości prądu znamionowego kontrolera (plus zapas 20-30%).

Jeśli jednak wentylatory znajdują się w różnych pomieszczeniach, a regulator jest jeden, parametry wyciągów będą ustawione jednakowo. W przypadku, gdy w różnych pokojach potrzebny jest inny mikroklimat, wygodniej jest podłączyć kilka kontrolerów.

Duża waga i gabaryty takich urządzeń, złożoność zewnętrznego sterowania są rekompensowane ich zaletami przy stacjonarnym umieszczeniu. Wybór konkretnego modelu zależy od specyfiki technicznej systemu wentylacyjnego.

Podłączenie regulatora do wyciągu

Montaż urządzenia odbywa się wewnątrz pomieszczenia. Przeprowadza się go z uwzględnieniem recyrkulacji mas powietrza w celu chłodzenia obwodów wewnętrznych.

Zabrania się umieszczania regulatora w strefie o słabej konwekcji powietrza, bezpośrednim nasłonecznieniu, nad urządzeniem grzewczym. Pozycja robocza urządzenia musi być ściśle pionowa, aby wydzielane ciepło mogło się rozpraszać.

Aby prawidłowo zainstalować regulator, należy dokładnie zapoznać się z instrukcją obsługi urządzenia.

Większość modeli jest przeznaczona do samodzielnego montażu przez użytkownika i nie wymaga specjalistycznej wiedzy.

Styki w oryginalnych produktach są oznaczone, a w zestawie znajdują się zalecenia dotyczące podłączenia, eksploatacji i konserwacji urządzenia. Schematy różnią się w zależności od urządzenia.

Montaż urządzeń naściennych i wewnątrzściennych wykonuje się za pomocą wkrętów i kołków, dobranych zgodnie z wymiarami i wagą urządzenia. Elementy mocujące zazwyczaj są dostarczane w zestawie, podobnie jak schemat podłączenia kontrolera wentylatora.

Ogólna prawidłowość i kolejność działań jest następująca:

1. Regulator najpierw montuje się, a następnie podłącza do kabla, który dostarcza prąd do wentylatora.
2. Przewody dzieli się na fazę, neutralny i uziemienie, przecina i podłącza do zacisków wejściowych i wyjściowych. Ważne, aby ich nie pomylić i wykonać wszystkie połączenia zgodnie z instrukcją.
3. Ostatnim etapem jest sprawdzenie przekroju kabla zasilającego oraz połączeń pod kątem zgodności z maksymalnym dopuszczalnym napięciem urządzenia.

Proces instalacji regulatorów naściennych jest podobny do zasady podłączania gniazdek i wyłączników światła. Można wykorzystać stare miejsce montażu wyłącznika wentylatora do zamontowania kontrolera. W tym przypadku wyłącznik należy zdemontować.

Gdy moduł sterowania i sam regulator są umieszczone w oddzielnych obudowach, instalacja urządzeń jest utrudniona. Zespół sterowania jest zasilany z rozdzielnicy elektrycznej, a moduł wykonawczy podłącza się za pomocą przewodu niskonapięciowego.

Jeśli kontroler ma styki termiczne, zaleca się podłączenie go do silników z wyprowadzonymi stykami zabezpieczenia termicznego, podłączanymi do zacisków TK regulatora. Taki schemat niezawodnie zabezpieczy główne urządzenie.

Gdy styki termiczne rozłączają się w przypadku przegrzania, obwód kontrolera zostaje przerwany, silnik natychmiast się zatrzymuje i zapala się lampka alarmowa.

Silnik bez styków termicznych wymaga zainstalowania oddzielnego zabezpieczenia termicznego. Dodatkowo w schemat można dodać zworę na TK, ale wtedy prąd znamionowy regulatora musi być o 20% większy niż maksymalny prąd silnika.

Jak zmniejszyć lub zwiększyć prędkość?

W okapach dzięki stopniowej regulacji prędkości wentylatora można zmieniać intensywność przepływu, która wpływa na ogólną wymianę powietrza. Do sterowania wykorzystuje się metodę zmiany napięcia.

Skuteczność urządzenia została potwierdzona w praktyce. Proste i niedrogie urządzenie nadaje się do pomieszczeń domowych i publicznych. Może również pełnić dodatkowe funkcje.

Na przykład, w modelu O’Erre RG 5 AR, oprócz możliwości podłączenia wentylatorów rewersyjnych, przewidziano moduł do podłączenia sterowania oświetleniem. W obudowie znajduje się również bezpiecznik topikowy na 2 A.

Prędkość zwiększa się lub zmniejsza mechanicznie. W modułach znajduje się kółko do stopniowej zmiany obrotów silnika okapu.

Przed podłączeniem zasilania konieczne jest sprawdzenie połączeń przewodów i skuteczności uziemienia. Częste włączanie i wyłączanie zasilania nie jest zalecane: ciągła praca regulatora zapewnia optymalną temperaturę i zapobiega powstawaniu kondensatu w obudowie urządzenia.

Jeśli urządzenie nie ma funkcji automatycznego restartu i doszło do przegrzania, należy usunąć przyczyny. Przełącznik na czas ochładzania silnika ustawia się w pozycji zerowej, następnie urządzenie jest restartowane.

Zalecenia dotyczące obniżenia poziomu hałasu

Często chęć wyregulowania prędkości wentylatora wiąże się z podwyższonym poziomem hałasu wydawanego przez urządzenie. Urządzenie powinno „brzmieć” w zakresie do 55 dB. Normalny poziom to 30-40 dB.

Ciche agregaty emitują nie więcej niż 25 dB. W takich konstrukcjach wbudowane są uszczelki, precyzyjne łożyska, które redukują wibracje od silnika elektrycznego. Dobrana została również liczba łopatek umieszczonych pod określonym kątem.

Regulator w rzeczywistości nie zmniejsza hałaśliwości: przy maksymalnej prędkości wentylator wydaje taki sam dźwięk jak wcześniej. Ciszej pracuje przy zmniejszeniu obrotów.

Aby nawet przy maksymalnej prędkości poziom hałasu okapu się zmniejszył, należy sprawdzić szczelność mocowania obudowy głównego urządzenia do ściany, specjalnej wnęki. Szczeliny mogą być źródłem dodatkowych wibracji.

Uszczelnia się te szczeliny pianką lub poliuretanem. Przydatny jest również przegląd elementów mocujących, które powinny być dobrze dokręcone. Poziom hałasu obniży też cienka podkładka izolonowa na wibrującej powierzchni.

A najskuteczniejszym sposobem zmniejszenia hałasu okapu – jest dobranie cichego wentylatora kanałowego.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jak podłączyć regulator do wentylatora. W przykładzie pokazano kontroler tyrystorowy, ale zasada podłączenia pomoże zrozumieć algorytm pracy z urządzeniem stopniowym:

Specyfika podłączenia wentylatora kanałowego przez regulator prędkości + jeszcze dwa sposoby omówiono w następnym filmie:

Stopniowa regulacja prędkości wentylatorów czyni system mniej energochłonnym, cichszym, precyzyjnie sterowanym. Kontroler zapewnia bezpieczeństwo głównego wyposażenia, wydłuża jego żywotność. Sprzyja temu bezpieczny rozruch, ochrona przed zwarciem, przeciążeniem prądowym, przepięciem, brakiem fazy.

Koszty zakupu urządzenia zwracają się dzięki oszczędnościom na opłatach za energię. Ważne jest tylko dobranie parametrów regulatora do obsługiwanego wentylatora. Większość producentów posiada tabele zgodności modeli, z których można skorzystać przy samodzielnym zakupie. Nie zaszkodzi też konsultacja z menedżerem sklepu.

Czy mają Państwo pytania dotyczące tematu artykułu? Prosimy zadać je naszym ekspertom i innym odwiedzającym witrynę – blok kontaktowy znajduje się poniżej. Również tutaj mogą Państwo podzielić się własnym doświadczeniem i wiedzą teoretyczną, uczestniczyć w dyskusjach.