Обилие климатической техники, представленной на отечественном рынке, предоставляет современному потребителю право выбора практически любого аппарата, обладающего необходимыми функциями для создания благоприятного микроклимата в помещении. Но, несмотря на это, наиболее востребованным климатическим прибором был и есть вентилятор.
Современная промышленность предлагает огромное количество вентиляторов, отличающихся друг от друга внешним видом, способом установки и функционалом. Но некоторые аппараты способны удивить даже видавших виды специалистов. Речь идет о безлопастных вентиляторах, которые для создания воздушного потока используют совершенно отличный от обычных вентиляторов принцип работы. О том, что собой представляет и как работает безлопастной вентилятор и пойдет речь в этой публикации. Кроме этого, будет сделан краткий обзор нескольких наиболее популярных моделей.
Конструкция и принцип действия устройства
Внешне, вентилятор такого типа напоминает телевизионную антенну или украшение интерьера — никаких движущихся частей нет.
Принцип действия безлопастного вентилятора основан на технологии «воздушного множителя».
- Воздух, выбрасываемый из сопла с большой скоростью, вовлекает в движение другие воздушные массы, за счет создавшегося вокруг сопла вакуума.
- Создается устойчивый воздушный поток, только усиленный в несколько раз. Этот несколько модифицированный принцип и был использован Джеймсом Дайсоном, при разработке вентилятора, который не имеет лопастей.
Устройство безлопастного вентилятора крайне простое и эффективное.
- Аппарат состоит из рамки и основания-подставки, в которую вмонтирована высокоскоростная турбина.
- Через щели она затягивает воздух и подает его в рамку, форма сечения которого напоминает профиль крыла самолета.
- Воздушное кольцо может быть как круглой, так и овальной формы.
Проходя через кольцо и раскручиваясь, воздух увеличивает скорость движения более чем в 15 раз, после чего выбрасывается через узкую щель, расположенную по всему периметру рамки. На выходе из нее, скорость воздуха может достигать 85-90 км/ч, что создает разряжение в воздушном кольце, пространство которого моментально заполняется воздухом. Именно этот эффект создает мощный и непрерывный воздушный поток, который в сумме с вовлеченным воздухом может двигаться со скоростью 30-35 км/ч.
Создатели техники не перестают удивлять своими новинками. Одним из нововведений в современных технологиях является безлопастной вентилятор. Это уникальная конструкция, меняющая представление о привычном вентиляторе, эффективная и безопасная.
По внешнему виду не сразу понятно, для каких целей предназначен прибор. Дизайн вентилятора очень простой: на подставку прикреплено кольцо, по периметру которого идет мощный воздушный поток. Как же работает данное устройство?
Механизм устроен таким образом, что воздушные массы затягиваются в воздухозаборник и выходят через узкую щель с обратной стороны с большой скоростью. Благодаря аэродинамике конструкции на тыльной стороне рамки создается низкое давление для нагнетания входного воздушного потока, турбина, расположенная на подножке, создает быстрый поток воздуха на выходе.
За счет отсутствия движущихся элементов, прибор можно не бояться оставить в доступном для детей месте. Также не пострадают домашние питомцы в случае проявления заинтересованности к прибору.
Безлопастной вентилятор потребляет на 98% меньше электроэнергии, что позволяет экономить на энергоресурсах . Встроенная турбина мощностью 40Вт выдает объем воздуха 20л/с, который при движении еще увеличивается как минимум в 10 раз. Благодаря особенности конструкции, такой вентилятор намного эффективнее своего лопастного предшественника.
Встроенный механизм подножки позволяет поворачивать кольцо в сторону на 90 градусов, а также менять угол наклона до 10 градусов. Для повышения комфортности есть функция вращения на 360 градусов, работающая в автоматическом режиме. Такой принцип работы позволит увеличить зону распространения свежести и прохлады. Для удобства управление вентилятором осуществляется дистанционным пультом управления , который работает от обычных батареек типа ААА.
Разновидности вентилятора
Вентилятор без лопастей обеспечивает сплошной поток воздуха. Для создания комфортной атмосферы он оснащен регулятором, которым можно контролировать и изменять напор движущейся воздушной массы. Наряду с эффективностью работы, прибор имеет стильный дизайн и впишется в любой интерьер помещения. В зависимости от зоны применения, можно выбрать один из следующих вариантов устройства.
Преимущества прибора
Основными достоинствами такого климатического прибора являются следующие факторы.
- Устойчивость. Центр тяжести приходится на подножку, где находится мотор. Это придает устойчивость конструкции и предотвратит от падения, если случайно зацепить прибор.
- Безопасность обеспечивается за счет отсутствия вращательных элементов.
- Высокая производительность . Прибор способен быстро создать комфортный климат в помещении, равномерно распределив охлажденный воздух в пространстве. Установив напольный вентилятор возле окна, в комнате будет всегда свежо и уютно.
- Низкое потребление электроэнергии сэкономит затраты на энергоресурсы.
- Легкость в обслуживании . За счет простой конструкции и отсутствия мелких деталей, прибор легко чистить от пыли обычной увлажненной тканевой салфеткой.
Несмотря на то, что такой вентилятор сравнительно недавно появился на рынке, он уверенно занимает свою нишу в потребительском ряду. Отзывы покупателей только самые положительные, но больше всего он поражает своим креативным видом, тем самым привлекает особое внимание. В отличие от обычного вентилятора, он равномерно и мягко распределяет воздушные массы, создавая комфортную атмосферу в помещении. Мощность прибора позволяет быстро освежить климат, при этом не пересушивает кожу при длительной работе.
Благодаря низким энергозатратам, можно позволить в знойную жару работать прибору на постоянной основе.
Разнообразие климатического оборудования позволяет подобрать наиболее оптимальное устройство, которое соответствовало бы ожиданиям. Турбулентный воздуходув, благодаря своей высокой эффективности и мощности, способен заменить кондиционер, но при этом значительно ниже по стоимости и бесплатный в обслуживании.
Работают безлопастные вентиляторы следующим образом. Воздух всасывается турбиной, которая приводится в действие с помощью электродвигателя, прямо в основание вентилятора, скапливается в его полости внутри рамы, после чего поток выходит из узкой щели металлического кольца и равномерно обходит по аэродинамическому профилю. При этом в центре кольца создается область низкого давления, которая втягивает и создает мощный непрерывный прямой поток воздуха, увеличенный на выходе в 15 раз. В целом весь процесс схож с работой реактивного двигателя самолетов.
Особенности безлопастных вентиляторов:
Безопасность - одним из самых главных преимуществ таких вентиляторов является полная безопасность. В обычных вентиляторах, несмотря на защищающие решетки, все же есть высокая вероятность получить травму как у ребенка, так и у животных.
Альтернатива кондиционерам - безлопастные вентиляторы стали серьезным конкурентом кондиционерам. Ведь, например, от такого вентилятора нельзя простудиться или установка не связана ни с какими трудностями.
Низкое энергопотребление - у новинок среди безлопастных вентиляторов энергопотребление на 98% меньше, чем у обычных, при этом объём движущегося воздуха примерно в 10-20 раз больше.
Легко проводить уборку – нет решетки и труднодоступных частей, поэтому уборку проводить очень легко и она совершенно не займет много времени.
Дизайн и стиль - безлопастные вентиляторы можно найти в разном цветовом и корпусном исполнении, который впишется в любой интерьер как дома, так и .
Малошумный – работа безлопастного вентилятора практически бесшумна, поэтому его можно использовать даже ночью.
Большая площадь обдува - напольные модели создают плотный и непрерывный поток воздуха в отличие от обычных лопастных вентиляторов, где воздух просто разгоняется и поступает неравномерными рывками на короткое расстояние.
Удобство в управлении - большинство безлопастных вентиляторов оснащены дистанционным управлением, в комплект которых входит пульт для управления регулировки воздушного потока, режима вращения или включения-выключения, не вставая с места. К тому же некоторые модели имеют возможность примагничивания дистанционного пульта к корпусу аппарата, что снижает риск потери пульта.
Дополнительные функции - некоторые из моделей обладают дополнительными функциями, например, ионизировать или подогревать воздух, увлажнять, очищать.
Также следует отметить, что безлопастные вентиляторы бывают как в напольном, так и настольном исполнении.
С наступлением жары мы вспоминаем о вентиляторах, самых простых и доступных изобретениях человека для освежения воздуха. Классическая конструкция вентилятора состоит из движка, на вал которого закреплена крыльчатка с множеством лопастей. Во время работы вентилятора воздух засасывается с тыльной его стороны, и проходя через лопасти с увеличенной скоростью выталкивается вперед, создавая эффект охлаждения и свежести.
Обычный вентилятор имеет ряд недостатков: шум и вибрация от лопастей, которые собирают на себя пыль и загрязнение воздуха. Для того чтобы их очистить, необходимо снимать защитную решетку. Скорость таких вентиляторов регулируется всего в нескольких режимах, а настроить ракурс обдува и вовсе бывает затруднительно.
Предлагаемое нами альтернативное устройство лишено этих недостатков. Эту разработку придумали инженеры компании Dyson, представив практически революционное решение в области вентиляции воздуха. Благодаря им мир узнал, что такое безлопастный вентилятор. И сегодня мы будем собирать его в домашних условиях.
Принцип работы безлопастного вентилятора
Основным отличием безлопастного вентилятора от обычного является измененное направление выталкиваемого потока воздуха. Достигается это за счет того, что двигатель с крыльчаткой размещены вертикально и спрятаны в основании, которое оборудовано решетками. Через них потоки воздуха проходят в рамку, размещенную над основанием и снабженную щелями по периметру для осуществления вентиляции.Материалы, инструменты для безлопастного вентилятора
Для сборки этого ультрасовременного бытового гаджета нам понадобятся следующие материалы:- Отрезки ПВХ труб диаметром 150, 125, 90 мм;
- Быстросохнущий клей для пластмассы, типа суперклей;
- Небольшой отрезок оргстекла или плексигласа синего цвета;
- Серверный кулер YW880, ширина рамки-60 мм;
- Краска аэрозольная белая, 1 баллон;
- Отрезок мягкой металлической сетки с ячейками около 10 мм;
- Плата реостатного контроля скорости, тумблер;
- Припой, флюс, термокембрики, саморезы;
- Отрезок светодиодной ленты, длина - около 50 см;
- Блок питания (адаптер) на 12V/2 А;
- Изолента.
- Торцовочная пила или болгарка (УШМ) для обрезки патрубков из ПВХ труб;
- Лобзик для обрезки кривых линий;
- Дрель или шуруповерт с фрезой-коронкой на 50-60 мм;
- Набор сверл различного диаметра;
- Паяльник, отвертка, ножницы, плоскогубцы, термоклеевой пистолет;
- Малярный нож.
Порядок проведения работ
Готовим пластиковые патрубки
Берем отрезок ПВХ трубы диаметром 150мм и торцуем его, выравнивая края. Отмечаем фрагмент длиной около 100мм, и делаем отрез торцовочной пилой или болгаркой (УШМ).
Края всех патрубков необходимо обрабатывать наждачной бумагой, чтобы избежать заусенцев, неровностей и улучшить подгонку краев для клеевого соединения.
Следующим шагом будет подбор пластикового контейнера, который будет плотно насаживаться на наш отрезок трубы. Малярным ножом срезаем у него донышко, и с помощью суперклея закрепляем его на вершине патрубка.
Затем берем трубу диаметром 125мм, и отрезаем от нее патрубок длиной 90мм.
Следующей будет труба диаметром 90мм, которую мы также обрезаем, как и две предыдущие. Это основание нашего вентилятора. Длина отрезка – 120-130мм.
Базовые пластиковые детали готовы. Можно проверить как они будут сочетаться друг с другом, расставив их по своим местам.
Рамка вентилятора, садится на основание перпендикулярно, поэтому патрубок на 90мм необходимо слегка подготовить, обрезав его край соответственно окружности рамки. Размечаем его карандашом, обрезать можно лобзиком или той же болгаркой.
Неровности криволинейного реза можно загладить наждачкой, удалив заодно заусенцы.
С помощью корончатой фрезы диаметром 50-60мм, дрелью или шуруповертом проделываем сквозное отверстие посередине самого большого патрубка. Оно позволит потоку воздуха проходить через основание в нашу рамку. На суперклей закрепляем наше основание.
Для того чтобы замкнуть рамку вентилятора, состоящую из двух отрезков трубы разного диаметра, на меньшем из них с одного торца наклеивается заглушка. Ее делаем из листа оргстекла или плексигласа синего цвета.
Разметив сначала большую окружность, а затем меньшую, отрезаем кольцо заглушки.
Теперь ее можно посадить на суперклей к меньшему патрубку рамки.
Используя аэрозольную краску белого цвета и изоленту в качестве малярного скотча для оргстекла, прокрашиваем пластиковые детали нашего вентилятора.
После того как краска высохла, можно приклеить отрез светодиодной ленты на патрубок большего размера со стороны заглушки. Не забываем сразу пропаять контакты для светодиодной подсветки, и выводим их в основание.
Закрепляем оба патрубка нашей рамки на суперклей.
Электрическая часть
Начинаем подготавливать электрическую начинку нашего вентилятора, распаивая контакты кулера. Провода лучше взять с запасом чтобы удобно было ими работать при подключении контрольной платы и тумблера.
Паяльником можно сделать крепежные отверстия, чтобы надежно закрепить кулер в корпусе основания.
Закрепляем кулер, и просверливаем вентиляционные два отверстия в основании друг напротив друга. Сделать это можно той же корончатой фрезой.
Закрываем эти отверстия фрагментами металлической сетки, предварительно нарезанной по размеру.
Приклеиваем фрагменты сетки термоклеевым пистолетом.
Распаиваем контакты тумблера и гнезда питания. Оголенные контакты закрываем термоусадочными кембриками, прогревая их зажигалкой.
Теперь можно проделать отверстия для тумблера и гнезда питания, и закрепить их на корпусе основания вентилятора.
В этом уроке мы сделаем безлопастной вентилятор, используя трубки из ПВХ, пластиковый контейнер и лист стекловолокна.
За данный проект отдельное спасибо ребятам с канала DYI King на Youtube, которые вдохновились созданием безопасного вентилятора. Но самое приятное в этом безлопастном вентиляторе то, что, в отличие от большинства самодельных вентиляторов, проект не требует использовать 3D-печать, а итоговая стоимость может составить менее 10 долларов США.
Ниже на видео вы можно увидеть весь процесс создания вентилятора.
Шаг 1. Инструменты и материалы
Инструменты и материалы, необходимые для этого проекта, очень легко собрать и все они на фото выше. Основное для этого проекта - это набор труб из ПВХ диаметром 6,5 и 3,5 дюйма, пластиковый контейнер или чаша и лист из стекловолокна толщиной 3 мм.
Нет необходимости в 3D-принтере, как это используется в большинстве проектов самодельных вентиляторов. Более того, мы использовали торцовочную пилу, чтобы сделать большую часть надрезов, поскольку она сделала работу более точной и легкой, когда ту же работу можно выполнить с помощью ручной пилы и некоторого терпения, но тогда будут нужны дорогие инструменты, чтобы сделать аккуратный безлопастный вентилятор.
Шаг 2. Рабочий принцип
В отличие от названия устройства, представляющего собой вентилятор без лопастей, у этой штуки на самом деле достаточно высокоскоростная лопасть внутри основного корпуса. Принцип действия такого вентилятора вы можете увидеть на рисунке выше.
Кроме того, вентилятор без лопастей обеспечивает закрытое управление лопастями, а затем поток воздуха направляется через закрытое канальное тело, повторяя структуру обычного корпуса вентилятора с отсутствием лопастей. Этот дизайн предлагает отличный уровень защиты для детей.
Шаг 3. Делаем основной корпус
Для начала нужно сделать основной корпус и для этого можно использовать трубу из ПВХ. Основное выходное отверстие выполнено из ПВХ-трубы диаметром 6 дюймов, которая имеет ширину 4 дюйма, чтобы образовать внешний кожух выхода воздуха.
Чтобы сформировать воздушный карман внутри основного воздуховыпускного отверстия, мы используем чашу конической формы, которая идеально подходит для 6-дюймовой трубы из ПВХ, а ее воротник сидит на краях трубы - см. фото выше. Отрезаем чашу на 1 дюйм выше ее дна, чтобы она образовала красивый конический воротник внутри основного выпускного кожуха, который позволяет воздуху равномерно вращаться внутри выходной полости, прежде чем покинуть ее.
Шаг 4. Внутренний кожух и основа
Внутренний хомут для выхода воздуха изготовлен из ПВХ трубы диаметром 5 дюймов. Эта труба образует узкое отверстие шириной почти 0,5 дюйма для равномерного распределения воздуха из полости/выхода воздуха. Три части, а именно наружная 6-дюймовая ПВХ-труба, конический внутренний корпус, изготовленный из пластиковой чаши, и внутренний хомут, выполненный из 5-дюймовой ПВХ-трубы, вместе образуют корпус для выпуска воздуха.
Чтобы сформировать основу, используем 3,5-дюймовую трубу из ПВХ, обрезанную до высоты 5 дюймов. Чтобы основание идеально подходило к корпусу воздуховыпускного отверстия, обрезаем один конец базовой трубы в изогнутой форме (изгиб режем по заранее наклеенной изоленте), а контур обозначаем 6-дюймовой трубой из ПВХ. Затем труба разрезается с помощью лобзика, а затем шлифуется наждачной бумагой, чтобы идеально подходить к внешней 6-дюймовой трубе без каких-либо зазоров между ними.
Шаг 5. Отверстие для забора воздуха
Перед приклеиванием основания к основному корпусу сверлим отверстие диаметром 3 дюйма в 6-дюймовой ПВХ-трубе, которое будет проходом для входа воздуха в основной корпус и далее в выходное отверстие. Отверстие сделано с помощью кольцевой пилы.
Затем основание приклеивается к внешней части воздуховыпускного отверстия с помощью суперклея. Поскольку базовая труба имеет идеальную форму, чтобы находиться на 6-дюймовой трубе из ПВХ, суперклей делает очень прочное соединение между двумя деталями.
Шаг 6. Кольцо выхода воздуха
Кольцо для выхода воздуха выполнено из листового стекловолокна толщиной 3 мм, которое служит соединением между внутренней половиной и внешней половиной основного выхода воздуха. Кольцо изготовлено с помощью лобзика.
Шаг 7. Рисование
Поскольку большинство частей корпуса безлопастного вентилятора готовы, нужно их покрасить, чтобы они выглядели аккуратно и безупречно. Красим все белым, используя аэрозольную краску, за исключением кольца из стекловолокна, которое защищено от краски с помощью изоленты.
Конечный результат очень хорош, а синий стекловолоконный лист просто фантастически выглядит на безупречном белом фоне.
Шаг 8. Светодиодная лента
Чтобы сделать дизайн более привлекательным и элегантным добавляем светодиодную ленту 12 В на внутренней стороне воздуховыпускного отверстия в конце, где лист стекловолокна будет приклеен к внутренней втулке выхода воздуха. Световая полоса обрезается до необходимой длины. Лента имеет липкую сторону и крепится при удалении защитного покрытия с задней стороны ленты, а затем прилипает к корпусу из ПВХ.
Когда включается вентилятор, светодиодная лента освещает заднюю часть воздуховыпускного отверстия и, таким образом, производит очень крутой визуальный эффект, распространяя синий свет.
Шаг 9. Склеивание всех деталей
Когда краска высохла, склеиваем все части вместе, чтобы сформировать основную часть нашего безлопастного вентилятора, используя супер клей, который, кажется, крепко всё держит.
Шаг 10. Монтаж вентилятора
За каждым безлопастным вентилятором стоит вентилятор с лопастями. Таким образом, чтобы привести в действие наш вентилятор, нужно использовать высокоскоростной вентилятор 12 В постоянного тока, который можно взять от старого компьютера. Более конкретно, в уроке вентилятор от сервера, который намного мощнее, чем обычный вентилятор от ПК. Поэтому настоятельно рекомендуем использовать этот тип вентилятора.
Вентилятор установлен внутри основания непосредственно под корпусом воздуховыпускного отверстия с помощью четырех шурупов для дерева, чтобы надежно удерживать вентилятор на месте. Вентилятор установлен таким образом, чтобы нагнетать воздух вверх, и, таким образом, нам нужно, чтобы вентилятор был достаточно устойчив.
Шаг 11. Воздухозаборник
Пара воздухозаборников выполнена чуть ниже серверного вентилятора с обеих сторон базовой трубы, т.е. трубы основания. Эти впускные отверстия позволяют воздуху всасываться внутрь основания.
Чтобы кто-то случайно не поранил пальцы, вставив их в основание вентилятора, приклеиваем металлическую сетку на обоих отверстиях. Сетка сначала окрашивается в черный матовый цвет, а затем приклеивается внутри основания с помощью горячего клея.
