什么是紧凑型风扇?
0 2023-11-27

紧凑型风扇在维持家庭和工业应用中设备的性能和使用寿命方面发挥着至关重要的作用。为特定应用正确选择风扇是一项复杂的任务。本综合指南将带您了解紧凑型风扇的基础知识,并帮助您为任何应用选择合适的风扇。

什么是紧凑型风扇?

顾名思义,与较大的工业级风扇相比,紧凑型风扇的尺寸较小。它们用于从无法安装大型风扇的空间输送大量空气。紧凑型风扇节能,可提供各种电压和频率范围,并且可以集成到现有设备逻辑中。

紧凑型风扇有哪些优点?

紧凑型风扇虽然设计紧凑,但效率很高,能够提供高输出,因此适合许多应用。紧凑型风扇重量轻,简化了安装。紧凑型风扇可以承受直接紫外线辐射、接触酸和盐、潮湿和冷凝。它们还可以用于经常受到冲击和振动的应用,使紧凑型风扇能够在各种极端环境中使用。此外,紧凑型风扇可以智能连接,以适应设备逻辑或现有控制系统。

紧凑型风扇的类型

紧凑型风扇可以根据所需的气流、功耗、外形尺寸和应用进行区分。

一些常见类型的紧凑型风扇包括:

轴流紧凑型风扇经常用于空气中颗粒尺寸较小的排气应用,例如灰尘流、烟雾和蒸汽。它们还适用于需要反向气流的通风应用。轴流紧凑型风扇使用叶轮产生朝向旋转轴方向的气流,叶片迫使空气线性流向轴。它们在零静压下以最低的功耗输送空气。总体而言,轴向设计可提供高风量和低压,这使其成为均匀冷却指定区域内的设备和空间的理想选择。

当冷却气流必须偏转 90° 或需要更高的压力增加时,倾向于使用离心式紧凑型风扇。这些风扇通常比轴流风扇需要更多的电力才能运行。图 2 描绘了离心式紧凑型风扇的气流。

对角紧凑型风扇特别适用于组件集中度较高的密集冷却应用,例如控制柜。它们结合了轴流式和离心式风扇的有利特性。在对角紧凑型风扇中,空气吸入是轴向的,但具有对角流出。叶轮和壳体是圆锥形的,从而产生更大的进气压缩。这种配置的优点是气流与轴流风扇相似,但压力增加更大,运行噪音更低。

叶轮和螺旋桨有什么区别?

从表面上看,叶轮和螺旋桨并没有什么不同。然而,它们确实具有不同的功能。一个主要区别在于流动方向。螺旋桨通常在开放系统中将旋转运动转换为线性推力。由此产生的力将空气和液体推开,通常会在此过程中移动系统。另一方面,叶轮使用相同的旋转运动来增加封闭系统内的压力。压力的增加会产生吸力,将空气或液体吸入系统并增加整个系统的流量。在这种情况下,紧凑型风扇使用叶轮。

如何选择紧凑型风扇?

选择紧凑型风扇时需要考虑几个参数:

耗散能量: 电子设备消耗的能量很大一部分转化为热量。必须消除这些热量,并且需要选择正确类型的风扇来帮助消散这些不需要的能量。待冷却单元的电功率消耗通常代表用于该目的的合适值。

允许温升:风扇所需的气流由冷却气流(从待冷却设备的入口到出口)的耗散能量和允许加热 (ΔT) 决定。允许的最大 ΔT 基于设备各个部件的温度敏感性。5K 的 ΔT 意味着离开设备的平均冷却气流可能仅比环境温度高 5°C,需要大量气流。如果可以容忍较高的温差(例如,ΔT = 20K),则较低的气流速率就足够了。

噪音 风扇的噪音是由风扇类型、气流速率和压力共同产生的。相对较高的噪音水平表明特定风扇类型运行效率低下。如果高风扇噪音水平不可避免,则应探索衰减声能的方法。

转速。风扇的转速直接影响其性能。以相对低速产生高气流的风扇(例如离心风扇)需要对压力需求和系统气流进行相当准确的估计。由于系统要求不确定而导致风扇转速计算不当,可能会导致性能不佳或气流和压力过高。

气流要求:气流阻抗,也称为背压,是选择紧凑型风扇时的一个重要考虑因素。无法满足特定背压的气流要求的风扇可能会遭受严重损坏。例如,如果零背压的计算气流要求为 50 CFM,则必须选择具有 75-100 CFM 气流的风扇来实现工作背压。

温度范围:在高温环境下,风扇材料会失去机械强度。通过选择合金以在所需的工作温度下提供所需的机械性能,可以避免这种情况。

效率:紧凑型风扇的效率是指传递给气流的功率与电机提供的功率之比。风扇性能曲线的一个重要方面是其效率点,在该点,风扇在维护考虑和能源效率方面运行最具成本效益。

紧凑型风扇的挑战

使用紧凑型风扇时会遇到各种挑战,包括:

压降: 紧凑型风扇可能难以产生高静压,这对于需要将空气推过障碍物或管道系统的应用至关重要。风扇通常通过产生高气流来应对这种背压损失。在严重的情况下,紧凑型风扇电机可能会过载并自动关闭(如果有热开关保护),甚至会出现永久性故障。

噪音:紧凑型风扇或以高于必要速度运行的风扇选择不当可能会产生噪音水平问题。例如,如果医疗电子设备中的冷却技术发出高噪音,患者的护理质量可能会下降。另一个例子是超市里吵闹的冷藏展示柜。

灰尘和污染物:紧凑型风扇容易受到灰尘和污染物的影响。污染程度与气流速度和叶片攻角有关,随着时间的推移,这会显着影响风扇性能。因此,紧凑型风扇应定期清洁和维护。

振动和平衡:紧凑型风扇组件中的轴承会随着时间的推移而磨损。这种退化会产生振动、机械故障和噪音问题。应定期清洁和润滑轴承,以防止意外停机。

电气损坏: 大负载的频繁启动会对风扇的电机绕组施加很大的应力。电机的浪涌电流和启动电流会在电气系统中产生电压暂降,并导致电机过热运行几分钟。软启动器可保持电机温度较低,从而延长风扇电机的使用寿命。软启动器逐渐升高风扇电机的电压,限制浪涌电流和启动电流。

紧凑型风扇的主要应用是什么?

紧凑型风扇应用广泛,包括 IT 电信控制柜、路由器、基站服务器和电源。医疗电子设备使用紧凑型风扇来冷却制氧机、MRI 扫描仪和睡眠治疗设备。它们还用于工业自动化。紧凑型风扇广泛应用于印刷机、焊接机、太阳能逆变器、变频驱动器、电池冷却系统和不间断电源 (UPS)。它们还用于冷藏展示柜、热泵干燥机和厨房电器。在交通运输领域,它们用于建筑设备、客运和商用车辆以及机车。

紧凑型风扇节能吗?

紧凑型风扇是安静且高效的节能风扇,能够以小尺寸提供高输出。它们适用于大多数电压等级,并且可以与设备逻辑智能联网。

轴流、离心和对角紧凑型风扇如何比较?

紧凑型风扇的优点

紧凑型风扇具有吸引力的一些特征包括:

低噪音水平:紧凑型风扇由于其空气动力学优化设计和高机械精度,始终保持低噪音水平。

耐用性: 紧凑型风扇的先进轴承技术可以承受极端的热应力和恶劣的应用条件,使其耐用且平稳。

效率:紧凑型风机可进行智能控制,使其节能、维护成本低、使用寿命更长并减少声音污染。

外形尺寸:紧凑型风扇具有经过空气动力学优化的风扇叶轮和风扇罩。尽管设计紧凑,但它们可产生高输出,且不会影响空气性能或效率。

如何选择特定风扇来冷却特定系统?

选择用于冷却特定系统的特定风扇涉及以下步骤:

要选择特定风扇来冷却特定系统,首先确定系统所需的内部温度以及内部产生的热量。然后可以使用以下公式计算所需的气流:

其中Q = 风量(m 3 /min),H = 总发热量(W),ΔT = 温升值(°C)。

利用气流-静压特性曲线和系统的压力损失可以得到系统中安装的冷却风扇的气流。由于系统压力损失难以计算,一般推荐使用1.5~2倍所需风量的风扇。

多个较小的风扇通常作为 FanGrid 串联运行,以实现现代通风技术的卓越性能。与大型单个风扇相比,这种布置具有相当大的优势。当通过过滤器或热交换器的气流均匀时,可以实现更好的传热和更有效的空气过滤。此外,多个小型风扇通常需要较少的空间,从而降低了系统成本。FanGrid 的冗余设计可确保对空气性能损失进行最佳补偿。

S-Panther 和 AxiForce 系列紧凑型风扇有什么区别?

S-Panther 和 AxiForce 系列是 ebm-papst 的两款现代紧凑型风扇。两者之间的差异包括:

经常问的问题

小房间最适合哪种风扇?

紧凑型风扇设计用于设备冷却,通常不用于小房间的通风。

小粉丝叫什么?

小型风扇通常被称为紧凑型风扇。

最小的风扇是哪一个?

轴流式风机比离心式和斜交式风机更小、更轻。

什么是电子换向风扇?

电子换向 ( EC ) 是一种  配有无刷永磁直流电机的风扇,其板载电子器件可用于控制风扇转子。这样可以根据应用的具体要求进行变速运行和气流优化。与传统的交流风扇或电机相比,这些风扇的设计更节能、更安静。

什么是微风扇?

微型风扇是外形尺寸非常小的风扇(小至 8 毫米), 设计用于在狭小或有限的空间内进行冷却。这些风扇能源效率高,使用寿命长。

CPU风扇最小尺寸是多少?

市售的最小 CPU 风扇直径约为 40 毫米至 60 毫米。

PC 上最安静的风扇是什么?

通常,轴流风扇是 PC 中最安静的风扇,但是,有许多紧凑型风扇是专为安静运行而设计的。此外,软件还可用于控制风扇速度,以优化冷却,实现噪音和性能之间的平衡。

您可以在台式计算机上使用外部冷却风扇吗?

根据放置位置,外部风扇能够将较冷的外部空气传递到台式电脑中,以帮助空气循环和冷却。然而,内部风扇比外部风扇更有效地冷却台式计算机的内部。

普通风扇和工业风扇有什么区别?

工业风扇的运转速度较高,并且产生高风量和低压,而普通风扇则产生高压和低风量。

工业风扇的尺寸是多少?

工业风扇的直径范围为 56 英寸至 24 英尺。




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