ما الذي يجب أخذه في الاعتبار عند اختيار مروحة سد التهوية؟

ابدأ من نقطة التشغيل، وليس من صفحة الكتالوج

غالبًا ما يُختار مروحة التهوية المدمجة من قائمة قصيرة من الموديلات ورقم تدفق هواء واحد. وهذا النهج يسبب مشاكل لاحقًا. ونقطة التشغيل هي الخط الفعلي الذي يبدأ منه العمل. وهي تشمل تدفق الهواء المطلوب، والضغط الثابت، وكثافة الهواء، ودرجة الحرارة، والارتفاع عن سطح البحر. فقد تُنتج مروحة مُصنَّفة بسعة ١٠٠٠٠ متر مكعب/ساعة في ظروف الهواء الحر تدفق هواء أقل بكثير بمجرد إضافة مقاومة الفلاتر والملفات وأنابيب التوزيع. ويؤثر الارتفاع لأن انخفاض كثافة الهواء يقلل من تدفق الكتلة وقدرة المحرك على التبريد. كما تؤثر درجة الحرارة لأن الهواء الساخن يتغير حجمه وتتأثر عمر محامل المروحة. فقد تعمل مروحة مدمجة في مبنى مكتبي ساحلي بينما تفشل في مصنع عالٍ عن سطح البحر. ولذلك يجب أن يبدأ الاختيار برسم منحنى النظام وتحديد نقطة تشغيل فعلية، لا بالاعتماد على رقم بارز فقط.

تدفق الهواء، والضغط الثابت، وشكل منحنى النظام

يجب أن يتقاطع منحنى المروحة مع منحنى النظام عند النقطة المُقصودة. وغالبًا ما يؤدي منحنى النظام الحاد، الذي يظهر عادةً مع الفلاتر الكثيفة أو القنوات الطويلة، إلى هامش ضئيل جدًّا. أما منحنى النظام المستوي، الذي يظهر عادةً مع مسارات التدفق الحر القصيرة، فقد يتسبب في الإحمال الزائد إذا شغَّلت المروحة بعيدًا جدًّا عن نقطة تصميمها نحو اليمين. وتختلف سلوك المراوح ذات الأجنحة المنحنية للأمام والمراوح ذات الأجنحة المنحنية للخلف في هذه الحالة. فعادةً ما تتعامل المراوح المكونة من سدادة ذات أجنحة منحنية للخلف مع ضغط ساكن أعلى وباستقرار أفضل. أما العجلات ذات الأجنحة المنحنية للأمام فهي أرخص في حالات الضغط المنخفض، لكنها تفقد التدفق بسرعة متزايدة كلما ارتفعت المقاومة. وتحدد معايير AMCA 210 وISO 5801 الطرق المخبرية لاختبار تدفق الهواء والضغط، لذا يجب إجراء المقارنات باستخدام نفس الإعداد. ومن الصعب الوثوق بنقطة مُدرجة في الكتالوج لا تشير صراحةً إلى معيار اختبارٍ مرجعي.

نوع المحرك، وضبط السرعة، والفاتورة الكهربائية المُستترة خلف ورقة المواصفات

غيَّرت محركات التيار المستمر (EC) طريقة اختيار مراوح التوصيل. ويمكن ضبط السرعة لتتناسب مع الطلب الفعلي، وهو ما يكتسب أهميةً عند انسداد الفلاتر أو تغيُّر عدد الأشخاص في المكان. لكن ليس كل مروحة تيار مستمر تمتلك نفس مدى الضبط أو نفس الكفاءة عند الأحمال الجزئية. فبعض الوحدات تفقد جزءًا كبيرًا من كفاءتها عند خفض السرعة إلى أقل من ٤٠٪. وبما أن مروحة تهوية التوصيل ذات مدى ضبط واسع يمكن أن توفر طاقةً في أنظمة تدفق الهواء المتغير، فإن استراتيجية وحدة التحكم وأجهزة الاستشعار يجب أن تكون متناسقة مع ذلك. كما أن أجهزة استشعار الضغط، ومحطات قياس التدفق، وتكامل النظام الإداري للمباني (BMS) تؤثر جميعها في النتيجة النهائية. ويغطي المعيار الدولي IEC 60034 الآلات الكهربائية الدوارة، بينما تحدد لوائح الكفاءة البيئية (ErP) متطلبات الكفاءة لبعض أنواع المراوح. وعلى المشترين أن يطلبوا منحنيات استهلاك الطاقة، وليس مجرد الملصق المطبوع على المحرك.

الملاءمة الميكانيكية، والتثبيت، وسهولة الوصول للصيانة

يُركَّب مروحة التوصيل عادةً داخل وحدة معالجة الهواء أو خزانة قنوات. ويتحدد ما إذا كانت الوحدة مناسبة أم لا وفقًا لقطر المروحة، وشكل الغلاف الحلزوني، وتوجُّه المنفذ. كما أن سهولة الصيانة تؤثِّر أيضًا. فالمروحة التي تتطلَّب فكَّ الخزانة بالكامل لتنظيف المروحة ستكون تكلفة صيانتها أعلى على المدى الطويل. وتقلِّل عوازل الاهتزاز والموصلات المرنة والمسافة الكافية عند المدخل من الضوضاء وتمنع الرنين البنيوي. ومن الأخطاء الشائعة إدخال مروحة توصيل كبيرة في غرفة ضغط صغيرة دون ترك مسافة كافية عند المدخل. وهذا يؤدي إلى اضطراب في تدفق الهواء، وزيادة في مستوى الضوضاء، وانخفاض في كمية تدفق الهواء مقارنةً بما تشير إليه منحنى الأداء. كما أن اتجاه التثبيت يؤثِّر أيضًا على تزييت المحامل وتصريف التكاثف.

الضوضاء والاهتزاز وحدود التصميم المدمج

تَصِلُ شكاوى الضوضاء غالبًا من حالات حدية، وليست ناتجةً عن المروحة وحدها. فالمروحة المُدمَجة ذات التوصيل المباشر، عند تشغيلها بالقرب من أقصى سرعة لها، قد تُنتج صوتًا نغميًّا ينتقل عبر القنوات الهوائية. كما أن مقدار الفراغ عند نقطة القطع، وتوازن الدفّاقة، ومسار تبريد المحرك كلّها عوامل تشكّل طيف الصوت. وقد تنجم الاهتزازات عن دفّاقة متسخّنة، أو هيكل تثبيت ضعيف، أو رنين في القناة الهوائية. وبذلك، فقد تفي مروحةٌ بحدّ قوة الصوت المسموح به في المختبر، ومع ذلك تُسبّب إزعاجًا للقاطنين إذا ما زيّدت القناة الهوائية شدة نغمةٍ ما. والممارسة الجيّدة تقتضي قياس قوة الصوت عند نقطة التشغيل الفعلية، وليس في حالة الهواء الحرّ. أما إجبار مروحة صغيرة على أداء مهمة مروحة كبيرة، فهو عادةً ما يرفع مستوى الضوضاء ويقلّل الهامش الآمن.

حالة استبدال حيث لم تكن الاختيار الأول موفقًا

أثناء تحديث غرفة نظيفة في سوتشو، استُبدِل مروحة تهوية موجودة بمروحة أصغر وأسرع لتحرير مساحة داخل الخزانة. وبعد عدة أسابيع، امتلأت مرشحات الـHEPA وارتفعت الضغوط الثابتة. وانتقلت المروحة إلى الجانب الأيمن من منحنى أدائها فانخفض تدفق الهواء. وفشلت موازنة ضغط الغرفة النظيفة. كما أنتجت المروحة البديلة نغمة ضيقة كانت مسموعة في الممر المجاور. أما الاختيار الثاني فقد استخدم مروحة توصيل منحنية للخلف أكبر حجمًا، وتتميّز بهامش ضغط أوسع وسرعة طرفية أقل. وقد وُضعت هذه المروحة بعد إجراء تعديل بسيط على الخزانة. والدرس المستفاد هو أن التوفير في المساحة قد يكون اقتصادًا وهميًّا إذا لم يتوفر هامش كافٍ عند نقطة التشغيل المطلوبة. ويجب أن تدخل في عملية الاختيار عوامل مثل امتلاء المرشحات، وتسرب القنوات، والتغيرات الموسمية في كثافة الهواء.

الاعتبارات النهائية وموقع شركة فانوفا

يجب أن تنتهي عملية اختيار مروحة سد التهوية بقائمة تحقق، وليس برقم نموذج واحد فقط. وتشمل هذه القائمة: التدفق الهوائي المطلوب عند أسوأ حالة انسداد في الفلتر، وهامش الضغط الثابت، وكثافة الهواء، ومدى خفض سرعة المحرك، وقوة الصوت، وسهولة الوصول للصيانة. وتُعنى شركة فانوفا منذ عام ٢٠٠٣ بتصميم وتصنيع المراوح الإلكترونية ذات التيار المستمر (EC)، ولديها خبرة واسعة في المراوح الطاردة المركزية والمحورية والحلزونية. وهذه الخبرة تساعد في مطابقة منحنى أداء المروحة مع النظام الفعلي، وليس فقط مع الصفحة المُدرجة في الكتالوج. وأفضل اختيار يظل فعّالاً حتى بعد انسداد الفلاتر ووصول المبنى إلى أقصى حمل له.