Im Bereich der Lüftungsgeräte sind Querstromventilatoren und Radialventilatoren zwei gängige Ventilatortypen, die in verschiedenen Szenarien wie der industriellen Produktion, Haushaltsgeräten und Gewerbegebäuden eine wichtige Rolle spielen. Obwohl beide die Aufgabe des Gastransports übernehmen, gibt es aufgrund der unterschiedlichen Funktionsprinzipien und Konstruktionsdesigns erhebliche Unterschiede in den Leistungsparametern und Anwendungsszenarien.
1. Funktionsprinzip
DerQuerstromventilator, auch Tangentialgebläse genannt, verfügt über ein einzigartiges Funktionsprinzip, bei dem Luft zweimal durch das Laufrad strömt. Sein Laufrad ist im Allgemeinen mehrflügelig und hat eine lange zylindrische Form, ohne vordere und hintere Scheiben. Wenn sich das Laufrad dreht, tritt der Luftstrom durch den offenen Teil des Laufrads in das Schaufelgitter ein, strömt durch das Innere des Laufrads und wird auf der anderen Seite des Schaufelgitters ausgestoßen, wodurch eine Luftströmungsbewegung durch das Laufrad entsteht, genau wie Wasser, das durch eine Wasserleitung fließt. Dieser spezielle Arbeitsmodus ermöglicht die Erzeugung eines gleichmäßigen und flachen Luftstroms.
Das Funktionsprinzip von aRadialventilatorbasiert auf der Zentrifugalkraft. Das Laufrad des Ventilators rotiert mit hoher Geschwindigkeit, angetrieben vom Elektromotor. Das die Schaufelkanäle füllende Gas wird unter Einwirkung der Zentrifugalkraft von der Mitte des Laufrads zur Außenkante des Laufrads geschleudert, der Druck steigt an und es verlässt das Laufrad mit hoher Geschwindigkeit und tritt in die Spirale ein. In der Spirale wird das Gas abgebremst, während sich der Strömungskanal allmählich ausdehnt, und ein Teil seiner kinetischen Energie wird in statische Druckenergie umgewandelt. Abschließend wird es tangential aus dem Ventilator ausgetragen. Wenn das Gas im Laufrad austritt, entsteht in der Mitte des Laufrads ein Unterdruck. Unter Einwirkung des Atmosphärendrucks gelangt das Außengas in das Laufrad und fördert das Gas kontinuierlich.
2. Leistungsparameter
A. Luftvolumen: Unter Luftvolumen versteht man das vom Ventilator innerhalb einer Zeiteinheit geförderte Gasvolumen. Die Einheit ist üblicherweise Kubikmeter pro Stunde (m³/h). Aufgrund seiner Konstruktionsmerkmale verfügt der Querstromventilator über eine gleichmäßige Luftverteilung und kann ein großes Luftvolumen erzeugen. Allerdings ist der Luftmengenbereich eines einzelnen Ventilators meist relativ klein. Die Luftmenge des üblicherweise in den Innengeräten von Haushaltsklimageräten verwendeten Querstromventilatoren liegt im Allgemeinen zwischen 300 und 1500 m³/h. Der Luftmengenbereich von Radialventilatoren ist viel breiter. Die Luftmenge kleiner Radialventilatoren beträgt möglicherweise nur wenige Dutzend Kubikmeter pro Stunde, während die Luftmenge großer industrieller Radialventilatoren mehrere hunderttausend Kubikmeter pro Stunde erreichen kann.
B. Winddruck: Der Winddruck wird verwendet, um die Fähigkeit eines Ventilators zu messen, den Widerstand zu überwinden. Die Einheit ist PASCAL (Pa). Der Winddruck eines Querstromventilators ist relativ gering und liegt im Allgemeinen zwischen mehreren zehn und mehreren hundert Pascal. Dies liegt daran, dass das einzigartige Bewegungsmuster des Luftstroms einen erheblichen Energieverlust während des Gasströmungsprozesses verursacht. Radialventilatoren haben offensichtliche Vorteile bei der Luftdruckerzeugung und können einen relativ hohen Luftdruck erzeugen. Der Luftdruckbereich von Radialventilatoren mit mittlerem und niedrigem Druck liegt im Allgemeinen zwischen 98 und 1470 Pa, während der Luftdruckbereich von Radialventilatoren mit hohem Druck 3000 Pa überschreiten kann. Sie eignen sich für Lüftungssysteme, die erhebliche Widerstände überwinden müssen.
C. Drehzahl: Unter Drehzahl versteht man die Anzahl der Umdrehungen des Ventilatorlaufrads pro Minute, wobei die Einheit Umdrehungen pro Minute (U/min) ist. Um die Stabilität und Gleichmäßigkeit des Luftstroms zu gewährleisten, ist die Drehzahl des Querstromventilators relativ niedrig und liegt im Allgemeinen zwischen 800 und 2000 U/min. Der Drehzahlbereich von Radialventilatoren ist relativ breit. Die Drehzahl kleiner Radialventilatoren kann zwischen 1000 und 3000 U/min liegen, während große Radialventilatoren aufgrund ihrer größeren Größe relativ niedrigere Drehzahlen haben, um die Betriebsstabilität zu gewährleisten, etwa mehrere hundert Umdrehungen pro Minute.
D. Effizienz: Die Effizienz eines Lüfters spiegelt seine Fähigkeit wider, Eingangsleistung in Wirkleistung umzuwandeln. Im Allgemeinen weisen Radialventilatoren unter Konstruktionsbedingungen einen relativ hohen Wirkungsgrad auf, der 70 % bis 90 % erreicht, was auf ihr relativ ausgereiftes Design und den stabilen Luftstrombewegungsmodus zurückzuführen ist. Aufgrund der komplexen Luftströmung innerhalb des Laufrads erleiden Querstromventilatoren einen erheblichen Energieverlust und haben einen relativ geringen Wirkungsgrad, der typischerweise zwischen 30 % und 60 % liegt.
3. Anwendungsszenarien
Aufgrund der Eigenschaften eines großen Luftvolumens, eines gleichmäßigen Luftstroms und einer kompakten Struktur werden Querstromventilatoren häufig in Haushaltsgeräten wie Innengeräten von Klimaanlagen, Luftschleier und Warmluftventilatoren eingesetzt. Im Innengerät einer Klimaanlage kann der Querstromventilator die vom Verdampfer erzeugte kalte Luft gleichmäßig ausblasen und so für eine Zirkulation der Innenluft und eine Temperaturregulierung sorgen. Der Luftschleier kann mithilfe eines Querstromventilators einen gleichmäßigen Luftschleier bilden, der den Austausch von kalter und heißer Luft zwischen Innen- und Außenbereich effektiv blockiert und eine Rolle bei der Energieeinsparung und Staubisolierung spielt.
Radialventilatoren nehmen mit ihren Vorteilen eines hohen Luftdrucks und eines großen Luftvolumenbereichs eine wichtige Stellung in Bereichen wie industrieller Lüftung, Klimaanlagen und Staubentfernungsgeräten ein. In Industrieanlagen werden Radialventilatoren zur Entfernung schädlicher Gase und Stäube eingesetzt, um die Luftqualität im Inneren der Anlagen sicherzustellen. In großen-zentralen Klimaanlagen können Radialventilatoren den Rohrleitungswiderstand überwinden und den Lufttransport über weite-Strecken ermöglichen. In Entstaubungsgeräten sorgt der Radialventilator für ausreichend Luftdruck, damit das staubige Gas durch das Entstaubungsgerät strömen kann und so die Trennung von Staub und Gas erreicht wird.
4. Vor- und Nachteile
Vorteile von Querstromventilatoren: Kompakte Bauweise und geringer Platzbedarf; Der Luftstrom ist gleichmäßig und kann einen flachen Luftstrom bilden, wodurch er für Anlässe mit hohen Anforderungen an die Gleichmäßigkeit des Luftstroms geeignet ist. Das Betriebsgeräusch ist relativ gering, sodass es für den Heimgebrauch und geräuschempfindliche Umgebungen geeignet ist.
Nachteile von Querstromventilatoren: Sie haben einen relativ niedrigen Luftdruck und eignen sich nicht für den Transport über große Entfernungen oder für Situationen, in denen ein erheblicher Widerstand überwunden werden muss. Der Wirkungsgrad ist relativ gering und der Energieverbrauch hoch. Das Luftvolumen eines einzelnen Ventilators ist begrenzt und es ist schwierig, den Anforderungen eines großen Luftvolumens und eines hohen Luftdrucks gerecht zu werden.
Vorteile von Radialventilatoren: Hoher Luftdruck, der erhebliche Widerstände überwinden und den Gastransport über große Entfernungen ermöglichen kann. Der Luftvolumenbereich ist groß und kann den Belüftungsanforderungen verschiedener Maßstäbe gerecht werden. Es hat einen hohen Wirkungsgrad und einen guten Energiespareffekt. Die Technologie ist ausgereift, mit einer großen Produktvielfalt und hoher Selektivität.
Nachteile von Radialventilatoren: relativ komplexe Struktur, großes Volumen und viel Platzbedarf. Der Lärm ist im Betrieb relativ hoch und es müssen Schallschutzmaßnahmen getroffen werden. Der Preis ist relativ hoch, insbesondere für große Hochdruck-Radialventilatoren.
