EN
Hiểu rõ những nguyên lý cơ bản về hướng dòng khí
Sự khác biệt cơ bản nhất giữa quạt ly tâm và quạt hướng trục nằm ở cách mỗi loại di chuyển không khí. Quạt hướng trục hút không khí vào và đẩy nó ra dọc theo cùng một trục—cũng chính là hướng quay của các cánh quạt. Hãy tưởng tượng như một chiếc quạt bàn hoặc quạt trần: không khí đi vào từ phía sau và thoát ra thẳng về phía trước. Quạt ly tâm hoạt động theo một nguyên lý khác. Nó hút không khí vào dọc theo trục của bánh công tác, sau đó dùng lực ly tâm để phóng không khí ra ngoài theo phương vuông góc với trục đó. Không khí đi vào từ tâm và thoát ra ở góc 90 độ thông qua vỏ xoắn (scroll housing) hoặc cửa xả. Sự khác biệt cơ bản này trong đường đi của dòng khí ảnh hưởng đến toàn bộ các đặc tính còn lại liên quan đến hiệu suất hoạt động, phạm vi ứng dụng và loại hệ thống mà hai loại quạt này phù hợp.
Các sự đánh đổi giữa áp suất và lưu lượng xác định hiệu suất
Nếu bạn cần di chuyển một lượng lớn không khí trên khoảng cách ngắn với ít lực cản, quạt trục (axial fan) là lựa chọn tự nhiên. Quạt này cung cấp lưu lượng khí lớn ở áp suất thấp, nhờ đó hoạt động hiệu quả trong các ứng dụng thông gió mở, làm mát các tủ điện tử hoặc đẩy không khí qua các đoạn ống dẫn ngắn với ít trở lực. Nhược điểm của quạt trục là khả năng vận hành kém khi gặp lực cản. Đặt quạt trục trước một bộ lọc bị tắc hoặc trong một đường ống dài sẽ khiến lưu lượng khí giảm mạnh. Ngược lại, quạt ly tâm (centrifugal fan) theo đuổi một hướng tiếp cận khác: tạo ra áp suất cao nhưng đánh đổi bằng một phần lưu lượng khí. Áp suất cao này cho phép quạt đẩy không khí đi qua hệ thống ống dẫn dài, các bộ lọc dày đặc, dàn ống trượt (coils) và các thành phần hệ thống khác gây ra lực cản. Đây cũng là lý do vì sao thiết kế quạt ly tâm chiếm ưu thế trong các hệ thống HVAC, các quy trình công nghiệp và bất kỳ nơi nào không khí cần di chuyển theo một lộ trình phức tạp trước khi đến đích.
Đặc tính tiếng ồn và khác biệt trong lắp đặt
Đặc tính âm thanh của quạt ly tâm và quạt hướng trục cũng khác nhau theo những cách có ý nghĩa đối với các hệ thống lắp đặt thực tế. Quạt hướng trục thường tạo ra tiếng ồn dễ nghe hơn ở tần số quét cánh, tức là âm thanh vo vo hoặc ù ù đặc trưng. Tiếng ồn này lan truyền dọc theo đường đi của dòng khí, do đó có thể truyền qua hệ thống ống dẫn vào các không gian có người sử dụng. Quạt ly tâm sinh ra âm thanh nói chung có tần số thấp hơn và mang tính phổ rộng hơn. Phần lớn tiếng ồn này được chứa bên trong vỏ xoắn (scroll housing) thay vì phát tán về phía hạ lưu. Về mặt lắp đặt vật lý, quạt hướng trục được lắp đặt gọn gàng ngay trên trục ống dẫn và chiếm ít không gian hơn trong đường đi của dòng khí. Quạt ly tâm cần nhiều không gian hơn do có vỏ xoắn, đồng thời cửa hút và cửa đẩy của chúng vuông góc với nhau, điều này đòi hỏi phải lên kế hoạch kỹ lưỡng hơn khi bố trí hệ thống. Không loại nào trong hai loại này rõ ràng yên tĩnh hơn hay dễ lắp đặt hơn một cách tuyệt đối; ứng dụng cụ thể mới quyết định việc lựa chọn các giải pháp cân bằng phù hợp.
Các yếu tố liên quan đến động cơ và hiệu suất
Cả thiết kế quạt hướng trục và quạt ly tâm đều đã được hưởng lợi từ xu hướng chuyển sang công nghệ động cơ EC. Động cơ điện tử đổi chiều (EC) kết hợp hiệu suất cao của động cơ một chiều không chổi than (BLDC) với sự tiện lợi của nguồn cấp điện xoay chiều (AC). Khi được kết hợp với bất kỳ loại quạt nào trong hai loại trên, động cơ EC mang lại mức tiết kiệm năng lượng so với các động cơ truyền thống như động cơ cực che khuất (shaded pole) hoặc động cơ pha phụ (PSC). Việc lựa chọn động cơ không làm thay đổi các đặc tính cơ bản của lưu lượng khí qua quạt, nhưng lại cải thiện khả năng điều khiển, giảm chi phí vận hành và kéo dài tuổi thọ phục vụ. Mỗi loại quạt — ly tâm và hướng trục — đều có phạm vi ứng dụng tối ưu riêng; và việc lựa chọn đúng động cơ cho đúng bánh công tác trong đúng ứng dụng chính là nơi thể hiện giá trị của kỹ thuật thiết kế tốt.
Lựa chọn Loại Quạt Phù Hợp cho Công Việc
Quyết định lựa chọn giữa quạt ly tâm và quạt hướng trục bắt đầu từ ba câu hỏi. Bạn cần lưu lượng khí bao nhiêu? Quạt sẽ phải đối mặt với mức độ cản trở bao nhiêu? Các ràng buộc về không gian và tiếng ồn là gì? Đối với làm mát mở, thông gió tủ điện và xả khí có trở lực thấp, quạt hướng trục thường là lựa chọn tối ưu. Đối với các hệ thống có bộ lọc, ống dẫn dài hoặc yêu cầu áp suất cao, quạt ly tâm lại là lựa chọn phù hợp hơn. Một số ứng dụng thậm chí còn sử dụng cả hai loại quạt phối hợp với nhau: quạt hướng trục đảm nhiệm lưu lượng khí chung, trong khi quạt ly tâm xử lý các khu vực yêu cầu áp suất cao. Việc hiểu rõ những khác biệt cơ bản giữa quạt ly tâm và quạt hướng trục sẽ giúp bạn tránh được sai lầm tốn kém khi lắp đặt sai loại quạt vào hệ thống không phù hợp.
Được rồi, việc lựa chọn giữa quạt ly tâm và quạt hướng trục thực chất là hiểu rõ điều kiện mà luồng không khí phải vượt qua. Nếu yêu cầu lưu lượng lớn nhưng trở lực thấp thì nên dùng quạt hướng trục; còn nếu yêu cầu áp suất cao và luồng khí phải đi qua nhiều chướng ngại vật thì nên dùng quạt ly tâm. Khi đã nắm được sự phân biệt cơ bản này, phần còn lại của quyết định sẽ tự nhiên trở nên rõ ràng.