Ventilateur (machine) – Wikipedia

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Foule de gens debout autour d'un gros moteur d'un Boeing 777

UNE ventilateur est une machine à moteur utilisée pour créer un flux dans un fluide, généralement un gaz tel que l’air.
Un ventilateur se compose d’un agencement rotatif d’aubes ou de pales qui agissent sur l’air. L’ensemble tournant des pales et du moyeu est connu sous le nom de roue, rotor, ou coureur. Habituellement, il est contenu dans une certaine forme de boîtier ou de boîtier.[1] Cela peut diriger le flux d’air ou augmenter la sécurité en empêchant les objets d’entrer en contact avec les pales du ventilateur. La plupart des ventilateurs sont alimentés par des moteurs électriques, mais d’autres sources d’énergie peuvent être utilisées, notamment des moteurs hydrauliques, des manivelles et des moteurs à combustion interne.

Mécaniquement, un ventilateur peut être une aube rotative ou des aubes utilisées pour produire des courants d’air. Les ventilateurs produisent des flux d’air avec un volume élevé et une basse pression (bien que supérieure à la pression ambiante), contrairement aux compresseurs qui produisent des pressions élevées à un volume relativement faible. Une pale de ventilateur tourne souvent lorsqu’elle est exposée à un flux de fluide aérien, et les appareils qui en profitent, tels que les anémomètres et les éoliennes, ont souvent des conceptions similaires à celles d’un ventilateur.

Les applications typiques incluent la climatisation et le confort thermique personnel (par exemple, une table électrique ou un ventilateur de plancher), les systèmes de refroidissement du moteur du véhicule (par exemple, devant un radiateur), les systèmes de refroidissement des machines (par exemple, à l’intérieur des ordinateurs et des amplificateurs de puissance audio), la ventilation, l’extraction des fumées, le vannage (par exemple, la séparation des paillettes de grains de céréales), l’élimination de la poussière (par exemple, l’aspiration comme dans un aspirateur), le séchage (généralement en combinaison avec une source de chaleur) et la fourniture d’un tirage pour un incendie.

Bien que les ventilateurs soient souvent utilisés pour refroidir les gens, ils ne refroidissent pas réellement l’air (les ventilateurs électriques peuvent le réchauffer légèrement en raison du réchauffement de leurs moteurs), mais fonctionnent en refroidissant par évaporation la transpiration et en augmentant la convection de la chaleur dans l’air environnant en raison du flux d’air des fans. Ainsi, les ventilateurs peuvent devenir inefficaces pour refroidir le corps si l’air ambiant est proche de la température corporelle et contient une humidité élevée. Une pale de ventilateur est généralement en bois, en plastique ou en métal.

Histoire[[Éditer]

Le ventilateur punkah a été utilisé en Inde vers 500 avant notre ère. C’était un ventilateur à main fabriqué à partir de bandes de bambou ou d’autres fibres végétales, qui pouvait être tourné ou ventilé pour déplacer l’air. Pendant la domination britannique, le mot est devenu utilisé par les Anglo-Indiens pour désigner un grand ventilateur plat oscillant, fixé au plafond et tiré par un serviteur appelé le punkawallah.

Pour les besoins de la climatisation, l’artisan et ingénieur de la dynastie Han Ding Huan (fl. 180 CE) a inventé un ventilateur rotatif à commande manuelle avec sept roues mesurant 3 m (10 pi) de diamètre; au 8ème siècle, pendant la dynastie Tang (618–907), les Chinois ont appliqué l’énergie hydraulique pour faire tourner les roues du ventilateur pour la climatisation, tandis que le ventilateur rotatif est devenu encore plus courant pendant la dynastie Song (960–1279).[2][3]

Au 17e siècle, les expériences de scientifiques, dont Otto von Guericke, Robert Hooke et Robert Boyle, ont établi les principes de base du vide et du flux d’air. L’architecte anglais Sir Christopher Wren a appliqué un système de ventilation précoce dans les chambres du Parlement qui utilisait des soufflets pour faire circuler l’air. La conception de Wren serait le catalyseur d’une amélioration et d’une innovation beaucoup plus tardives. Le premier ventilateur rotatif utilisé en Europe a été utilisé pour la ventilation des mines au XVIe siècle, comme l’illustre Georg Agricola (1494-1555).[4]

John Theophilus Desaguliers, un ingénieur britannique, a démontré une utilisation réussie d’un système de ventilation pour extraire l’air stagnant des mines de charbon en 1727 et peu de temps après, il a installé un appareil similaire au Parlement.[5]

Une bonne ventilation est particulièrement importante dans les mines de charbon pour réduire le nombre de victimes de l’asphyxie. L’ingénieur civil John Smeaton et, plus tard, John Buddle ont installé des pompes à air alternatives dans les mines du nord de l’Angleterre. Cependant, cette disposition n’était pas idéale car la machine était susceptible de tomber en panne.

Vapeur[[Éditer]

Avec l’avènement de la puissance de vapeur pratique, les ventilateurs pourraient enfin être utilisés pour la ventilation. En 1837, William Fourness, d’Angleterre, a installé un ventilateur à vapeur à Leeds.[6] En 1849, un ventilateur à vapeur de 6 m de rayon, conçu par William Brunton, a été rendu opérationnel dans la mine de charbon Gelly Gaer, au sud du Pays de Galles. Le modèle a été exposé à la grande exposition de 1851. Toujours en 1851, David Boswell Reid, un médecin écossais, a installé quatre ventilateurs à vapeur dans le plafond de l’hôpital St George à Liverpool, afin que la pression produite par les ventilateurs force l’air entrant. vers le haut et à travers les évents du plafond.[7][8] James Nasmyth, le Français Theophile Guibal et J. R. Waddle ont amélioré la technologie.[9]

Électrique[[Éditer]

Entre 1882 et 1886, Schuyler Wheeler a inventé un ventilateur alimenté par l’électricité.[10] Il a été commercialisé par la société américaine Crocker & Curtis motor motor company. En 1882, Philip Diehl a développé le premier ventilateur de plafond électrique au monde. Au cours de cette période d’innovation intense, les fans alimentés à l’alcool, au pétrole ou au kérosène étaient courants au tournant du 20e siècle.
En 1909, KDK du Japon a été le premier à inventer des ventilateurs électriques produits en série pour un usage domestique. Dans les années 1920, les progrès industriels ont permis aux ventilateurs en acier d’être produits en masse sous différentes formes, faisant baisser les prix des ventilateurs et permettant à plus de propriétaires de se les offrir. Dans les années 1930, le premier ventilateur art déco (le «Silver Swan») a été conçu par Emerson. [11]Dans les années 40, Crompton Greaves of India est devenu le plus grand fabricant mondial de ventilateurs de plafond électriques, principalement destinés à la vente en Inde, en Asie et au Moyen-Orient. Dans les années 1950, les ventilateurs de table et de support étaient fabriqués dans des couleurs vives et accrocheuses.

La climatisation des fenêtres et de la climatisation centrale dans les années 1960 a poussé de nombreuses entreprises à interrompre la production de ventilateurs.[12] Mais au milieu des années 1970, avec une prise de conscience croissante du coût de l’électricité et de la quantité d’énergie utilisée pour chauffer et refroidir les maisons, les ventilateurs de plafond de style du début du siècle sont redevenus très populaires en tant qu’unités décoratives et écoénergétiques.

En 1998, William Fairbank et Walter K. Boyd ont inventé le ventilateur de plafond à haut débit et basse vitesse (HVLS), conçu pour réduire la consommation d’énergie en utilisant de longues pales de ventilateur tournant à basse vitesse pour déplacer un volume d’air relativement important.[13]

Les ventilateurs mécaniques à pales tournantes sont fabriqués dans une large gamme de conceptions. Ils sont utilisés au sol, sur une table, sur un bureau ou suspendus au plafond (ventilateur de plafond). Ils peuvent également être intégrés dans une fenêtre, un mur, un toit, une cheminée, etc. La plupart des systèmes électroniques tels que les ordinateurs incluent des ventilateurs pour refroidir les circuits à l’intérieur et dans des appareils tels que des sèche-cheveux et des radiateurs portatifs et des radiateurs muraux montés / installés. Ils sont également utilisés pour déplacer l’air dans les systèmes de climatisation et dans les moteurs automobiles, où ils sont entraînés par des courroies ou par un moteur direct. Les ventilateurs utilisés pour le confort créent un refroidissement éolien en augmentant le coefficient de transfert de chaleur, mais n’abaissent pas directement les températures. Les ventilateurs utilisés pour refroidir l’équipement électrique ou dans les moteurs ou autres machines refroidissent l’équipement directement en forçant l’air chaud dans l’environnement plus frais à l’extérieur de la machine.

Il existe trois principaux types de ventilateurs utilisés pour déplacer l’air, axial, centrifuge (aussi appelé radial) et écoulement transversal (aussi appelé tangentiel). Code 11 (PTC) de l’American Society of Mechanical Engineers Performance Testing[14] fournit des procédures normalisées pour la conduite et le rapport des essais sur les ventilateurs, y compris ceux des débits centrifuges, axiaux et mixtes.

Écoulement axial[[Éditer]

Un ventilateur axial pour le refroidissement des équipements électriques

Les ventilateurs à flux axial ont des pales qui forcent l’air à se déplacer parallèlement à l’arbre autour duquel les pales tournent. Ce type de ventilateur est utilisé dans une grande variété d’applications, allant des petits ventilateurs de refroidissement pour l’électronique aux ventilateurs géants utilisés dans les souffleries. Les ventilateurs à flux axial sont utilisés dans les applications de climatisation et de processus industriels. Les ventilateurs à flux axial standard ont des diamètres de 300 à 400 mm ou 1 800 à 2 000 mm et fonctionnent sous des pressions allant jusqu’à 800 Pa. Des types spéciaux de ventilateurs sont utilisés comme étages de compresseur basse pression dans les moteurs d’avion.
Exemples de ventilateurs axiaux:

  • Ventilateur de table: les éléments de base d’un ventilateur de table typique comprennent la lame du ventilateur, la base, l’armature et les fils de connexion, le moteur, le protège-lame, le boîtier du moteur, la boîte de vitesses de l’oscillateur et l’arbre de l’oscillateur. L’oscillateur est un mécanisme qui déplace le ventilateur d’un côté à l’autre. L’arbre d’axe de l’armature sort aux deux extrémités du moteur, une extrémité de l’arbre est fixée à la lame et l’autre est fixée à la boîte de vitesses de l’oscillateur. Le carter du moteur se joint à la boîte de vitesses pour contenir le rotor et le stator. L’arbre de l’oscillateur se combine à la base lestée et à la boîte de vitesses. Un boîtier de moteur recouvre le mécanisme de l’oscillateur. Le protège-lame se joint au boîtier du moteur pour plus de sécurité.
  • Ventilateur d’extraction domestique: Monté au mur ou au plafond, le ventilateur d’extraction domestique est utilisé pour éliminer l’humidité et l’air vicié des habitations domestiques. Les ventilateurs d’extraction de salle de bain utilisent généralement une roue de quatre pouces (100 mm), tandis que les ventilateurs d’extraction de cuisine utilisent généralement une roue de six pouces (150 mm) car la pièce elle-même est souvent plus grande. Les ventilateurs axiaux avec des roues de cinq pouces (125 mm) sont également utilisés dans les grandes salles de bain, bien qu’ils soient beaucoup moins courants. Les ventilateurs d’extraction axiaux domestiques ne conviennent pas pour des conduites de plus de 3 m ou 4 m, selon le nombre de coudes dans la conduite, car l’augmentation de la pression d’air dans les tuyauteries plus longues inhibe les performances du ventilateur.[15]
  • Ventilateurs électromécaniques: Parmi les collecteurs, ils sont classés en fonction de leur état, de leur taille, de leur âge et du nombre de pales. Les conceptions à quatre pales sont les plus courantes. Les conceptions à cinq ou six lames sont rares. Les matériaux à partir desquels les composants sont fabriqués, comme le laiton, sont des facteurs importants dans l’attrait du ventilateur.
  • Ventilateur de plafond: Un ventilateur suspendu au plafond d’une pièce est un ventilateur de plafond. La plupart des ventilateurs de plafond tournent à des vitesses relativement basses et n’ont pas de protège-lames. Les ventilateurs de plafond peuvent être trouvés dans des environnements résidentiels et industriels / commerciaux.
  • Dans les automobiles, un ventilateur mécanique assure le refroidissement du moteur et empêche le moteur de surchauffer en soufflant ou en aspirant de l’air à travers un radiateur rempli de liquide de refroidissement. Le ventilateur peut être entraîné avec une courroie et une poulie hors du vilebrequin du moteur ou un moteur électrique allumé ou éteint par un interrupteur thermostatique.
  • Ventilateur d’ordinateur pour refroidir les composants électriques
  • Les ventilateurs à l’intérieur des amplificateurs de puissance audio aident à évacuer la chaleur des composants électriques.
  • Ventilateur à pas variable: Un ventilateur à pas variable est utilisé lorsqu’un contrôle précis de la pression statique dans les conduits d’alimentation est requis. Les pales sont agencées pour tourner sur un moyeu à pas de commande. La roue du ventilateur tournera à vitesse constante. Les pales suivent le moyeu de pas de contrôle. À mesure que le moyeu se déplace vers le rotor, les pales augmentent leur angle d’attaque et une augmentation du débit en résulte.

Centrifuge[[Éditer]

Souvent appelée «cage d’écureuil» (en raison de sa similitude générale d’apparence avec les roues d’exercice des rongeurs pour animaux de compagnie) ou «ventilateur à volutes», le ventilateur centrifuge a un composant mobile (appelé une roue) qui se compose d’un arbre central autour duquel un ensemble des lames formant une spirale ou des nervures sont positionnées. Les ventilateurs centrifuges soufflent de l’air à angle droit par rapport à l’admission du ventilateur et font tourner l’air vers la sortie (par déviation et force centrifuge). La roue tourne, ce qui fait que l’air pénètre dans le ventilateur près de l’arbre et se déplace perpendiculairement de l’arbre à l’ouverture du carter de ventilateur en forme de volute. Un ventilateur centrifuge produit plus de pression pour un volume d’air donné et est utilisé lorsque cela est souhaitable, comme dans les souffleuses à feuilles, les séchoirs, les gonfleurs de matelas pneumatiques, les structures gonflables, la climatisation et diverses utilisations industrielles. Ils sont généralement plus bruyants que les ventilateurs axiaux comparables.

Ventilateur à flux transversal[[Éditer]

Coupe transversale du ventilateur à flux transversal, du brevet de 1893. La rotation est dans le sens horaire. Le guide du flux F n’est généralement pas présent dans les implémentations modernes.

le cross-flow ou tangentiel fan, parfois appelé tubulaire ventilateur, a été breveté en 1893 par Paul Mortier,[16] et est largement utilisé dans le chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC). Le ventilateur est généralement long par rapport au diamètre, de sorte que le flux reste approximativement bidimensionnel à l’écart des extrémités. Le ventilateur à flux transversal utilise une roue à aubes incurvées vers l’avant, placée dans un boîtier composé d’une paroi arrière et d’une paroi vortex. Contrairement aux machines radiales, le flux principal se déplace transversalement à travers la roue, passant deux fois par l’aube.

L’écoulement dans un ventilateur à écoulement transversal peut être divisé en trois régions distinctes: une région de vortex près de la décharge du ventilateur, appelée vortex excentrique, la région d’écoulement traversant et une région de pagaie directement en face. Les régions de tourbillon et de pagaie sont dissipatives, et par conséquent, seule une partie de la roue confère un travail utilisable sur l’écoulement. Le ventilateur à flux transversal, ou ventilateur transversal, est donc une machine d’admission partielle à deux étages. La popularité du ventilateur à flux transversal dans le HVAC vient de sa compacité, sa forme, son fonctionnement silencieux et sa capacité à fournir un coefficient de pression élevé. Effectivement un ventilateur rectangulaire en termes de géométrie d’entrée et de sortie, le diamètre s’adapte facilement à l’espace disponible et la longueur est réglable pour répondre aux exigences de débit pour l’application particulière.

Les ventilateurs de tour domestiques courants sont également des ventilateurs à flux transversal. Une grande partie des premiers travaux se sont concentrés sur le développement du ventilateur à flux transversal pour des conditions de débit élevé et faible, et ont abouti à de nombreux brevets. Coester, Ilberg et Sadeh, Porter et Markland et Eck ont ​​apporté des contributions clés. Un phénomène intéressant particulier au ventilateur à courant transversal est que, lorsque les pales tournent, l’angle d’incidence de l’air local change. Le résultat est que dans certaines positions, les pales agissent comme des compresseurs (augmentation de la pression), tandis qu’à d’autres emplacements azimutaux, les pales agissent comme des turbines (diminution de la pression).

Étant donné que le flux entre et sort de la roue radialement, le ventilateur à flux transversal est bien adapté aux applications aéronautiques. En raison de la nature bidimensionnelle de l’écoulement, le ventilateur s’intègre facilement dans une aile pour une utilisation à la fois dans la production de poussée et le contrôle de la couche limite. Une configuration qui utilise un ventilateur à flux transversal est située au bord d’attaque de l’aile est le fanwing. Cette conception crée une portance en déviant le sillage vers le bas en raison du sens de rotation du ventilateur, provoquant une force Magnus importante, similaire à un cylindre de bord d’attaque en rotation. Une autre configuration utilisant un ventilateur à flux transversal pour le contrôle de la poussée et du débit est l’aile propulsive. Dans cette conception, le ventilateur à flux transversal est placé près du bord de fuite d’une aile épaisse et aspire l’air de la surface d’aspiration (supérieure) de l’aile. Ce faisant, l’aile propulsive est presque sans décrochage, même à des angles d’attaque extrêmement élevés, produisant une portance très élevée. La section des liens externes fournit des liens vers ces concepts.

Un ventilateur à écoulement transversal est un ventilateur centrifuge dans lequel l’air circule directement à travers le ventilateur plutôt qu’à angle droit. Le rotor d’un ventilateur à flux transversal est recouvert pour créer une différence de pression. Les ventilateurs à flux transversal ont une plus petite ouverture d’un côté et une plus grande ouverture de l’autre. La différence de pression qui en résulte permet à l’air de circuler directement à travers le ventilateur, même si les pales du ventilateur contrent le flux d’air d’un côté de la rotation. Les ventilateurs à flux transversal donnent un flux d’air sur toute la largeur du ventilateur; cependant, ils sont plus bruyants que les ventilateurs centrifuges ordinaires, vraisemblablement[[recherche originale?] parce que les pales du ventilateur combattent le flux d’air d’un côté de la rotation contrairement aux ventilateurs centrifuges typiques. Les ventilateurs à courant transversal sont souvent utilisés dans les climatiseurs, dans les systèmes de ventilation des automobiles et pour le refroidissement des équipements de taille moyenne tels que les photocopieurs.

Types peu communs[[Éditer]

Soufflet[[Éditer]

Schéma d’un soufflet à main simple effet

Les soufflets sont également utilisés pour déplacer l’air, bien qu’ils ne soient généralement pas considérés comme des fans. Un soufflet à commande manuelle est essentiellement un sac avec une buse et des poignées, qui peuvent être remplis d’air par un mouvement, et l’air expulsé par un autre. Typiquement, il comprendrait deux surfaces planes rigides articulées à une extrémité, où une buse est montée, et avec des poignées à l’autre.

Les côtés des surfaces sont reliés par un matériau souple et étanche à l’air tel que le cuir; les surfaces et le matériau de jonction comprennent un sac scellé partout mais au niveau de la buse. (Le matériau de jonction a généralement une construction plissée caractéristique qui est si courante que des dispositions de tissu expansif similaires non utilisées pour déplacer l’air, comme sur une caméra pliante, sont appelées soufflets.) La séparation des poignées élargit le sac, qui se remplit d’air; les serrant ensemble expulse l’air. Une simple soupape (par exemple, un volet) peut être installée de sorte que l’air pénètre sans avoir à provenir de la buse, qui peut être proche d’un feu.

Les soufflets produisent un flux d’air sous pression dirigé; le volume du flux d’air est généralement faible avec une pression modérée. Il s’agit d’une technologie plus ancienne, utilisée principalement pour produire un flux d’air puissant et dirigé contrairement aux ventilateurs mécaniques à pales non électriques, avant l’introduction de l’électricité.

  • Un soufflet à simple effet ne produira un flux d’air que pendant la course d’échappement.
  • Un soufflet à double effet est une paire de soufflets capables de souffler de l’air de l’un tout en inspirant de l’air dans l’autre, mais le flux d’air cesse temporairement lorsque le sens de la course est inversé.
  • La combinaison de plusieurs soufflets à des agencements de troisième ou de quart de cycle sur un bras de manivelle permet un flux d’air presque continu à partir de plusieurs soufflets à la fois; chacun est dans une phase différente d’inhalation et d’épuisement au cours du cycle.

Effet Coandă[[Éditer]

Un congélateur de supermarché ouvert avec un rideau d’air. L’air de refroidissement circule à travers les aliments à travers la fente sombre vue à l’arrière du congélateur, et à travers une autre grille non visible le long de l’avant.

Les ventilateurs Dyson Air Multiplier et les ventilateurs de hotte de la gamme Imperial C2000 n’ont pas de pales de ventilateur exposées ni d’autres pièces visiblement mobiles, à l’exception de leur tête oscillante et inclinable. Le flux d’air est généré à l’aide du Effet Coandă; une petite quantité d’air provenant d’un ventilateur à aubes à haute pression, contenue dans la base plutôt qu’exposée, entraîne une grande masse d’air via une zone de basse pression créée par le profil aérodynamique.[17][18][19] Le US Patent & Trademark Office a initialement décidé que le brevet de Dyson n’était pas une amélioration par rapport au brevet Toshiba sur un ventilateur de bureau sans lame presque identique délivré en 1981.[17]

Les rideaux d’air et les portes d’air utilisent également cet effet pour aider à retenir l’air chaud ou froid dans une zone autrement exposée sans couvercle ou porte. Les rideaux d’air sont couramment utilisés sur les présentoirs ouverts de produits laitiers, de congélateur et de légumes pour aider à retenir l’air réfrigéré à l’intérieur de l’armoire à l’aide d’un flux d’air laminaire circulant à travers l’ouverture de l’affichage. Le flux d’air est généralement généré par un ventilateur mécanique de tout type décrit dans cet article caché dans la base de la vitrine.

Convective[[Éditer]

Les différences de température de l’air affectent la densité de l’air et peuvent être utilisées pour induire une circulation d’air par le simple fait de chauffer ou de refroidir une masse d’air. Cet effet est si subtil et fonctionne à des pressions d’air si basses qu’il ne semble pas correspondre à la définition d’une technologie de ventilateur. Cependant, avant le développement de l’électricité, le flux d’air convectif était la principale méthode d’induction du flux d’air dans les espaces de vie.
Les anciens fours à mazout et à charbon n’étaient pas électriques et fonctionnaient simplement sur le principe de la convection pour déplacer l’air chaud. Des conduits d’air de très grand volume étaient inclinés vers le haut à partir du haut du four vers les registres de plancher et de mur au-dessus du four. De l’air frais a été renvoyé par de grands conduits similaires menant au bas du four.
Les maisons plus anciennes d’avant l’électrification avaient souvent des grilles de conduits ouvertes menant du plafond d’un niveau inférieur au plancher d’un niveau supérieur, pour permettre au flux d’air convectif de monter lentement du bâtiment d’un étage au suivant.
Les dépendances dépendent généralement d’un simple canal d’air fermé dans un coin de la structure pour évacuer les odeurs offensives. Exposé à la lumière du soleil, le canal est chauffé et un courant d’air convectif lent est évacué par le haut du bâtiment, tandis que l’air frais pénètre dans la fosse par le trou du siège.

Électrostatique[[Éditer]

Un accélérateur de fluide électrostatique propulse le flux d’air en induisant un mouvement dans les particules chargées en suspension dans l’air. Un champ électrique à haute tension (généralement de 25 000 à 50 000 volts) formé entre les surfaces anodiques et cathodiques chargées exposées est capable d’induire un flux d’air à travers un principe appelé vent ionique. La pression du flux d’air est généralement très faible mais le volume d’air peut être important. Cependant, un potentiel de tension suffisamment élevé peut également provoquer la formation d’ozone et d’oxydes d’azote, qui sont réactifs et irritants pour les muqueuses.

Les ventilateurs génèrent du bruit provenant de la circulation rapide de l’air autour des pales et des obstacles provoquant des vortex, et du moteur. Le bruit du ventilateur s’est avéré être à peu près proportionnel à la cinquième puissance de la vitesse du ventilateur; la réduction de moitié de la vitesse réduit le bruit d’environ 15 dB.[20]

L’intensité perçue du bruit du ventilateur dépend également de la distribution de fréquence du bruit. Cela dépend à son tour de la forme et de la répartition des pièces mobiles, en particulier des lames, et des pièces fixes, en particulier des entretoises. Comme avec les bandes de roulement des pneus, et similaire au principe des diffuseurs acoustiques, une forme et une distribution irrégulières peuvent aplatir le spectre du bruit, ce qui rend le bruit moins perturbant.[21]

La forme d’entrée du ventilateur peut également influencer les niveaux de bruit générés par le ventilateur.[22]

Méthodes d’entraînement du moteur du ventilateur[[Éditer]

Les systèmes de chauffage et de refroidissement des bâtiments utilisent généralement un ventilateur à cage d’écureuil entraîné par une courroie à partir d’un moteur électrique séparé.

Les ventilateurs autonomes sont généralement alimentés par des moteurs électriques, souvent attachés directement à la sortie du moteur, sans engrenages ni courroies. Le moteur est soit caché dans le moyeu central du ventilateur, soit se prolonge derrière. Pour les gros ventilateurs industriels, des moteurs asynchrones triphasés sont couramment utilisés, placés près du ventilateur et entraînant celui-ci à travers une courroie et des poulies. Les petits ventilateurs sont souvent alimentés par des moteurs AC à pôles ombragés ou par des moteurs CC à balais ou sans balais. Les ventilateurs alimentés en courant alternatif utilisent généralement la tension secteur, tandis que les ventilateurs alimentés en courant continu utilisent une basse tension, généralement 24 V, 12 V ou 5 V.

Dans les machines avec une partie tournante, le ventilateur y est souvent connecté plutôt que d’être alimenté séparément. Cela est communément observé dans les véhicules à moteur à moteur à combustion interne, les grands systèmes de refroidissement, les locomotives et les machines de vannage, où le ventilateur est connecté à l’arbre d’entraînement ou à travers une courroie et des poulies. Une autre configuration courante est un moteur à deux arbres, où une extrémité de l’arbre entraîne un mécanisme, tandis que l’autre est équipée d’un ventilateur pour refroidir le moteur lui-même. Les climatiseurs de fenêtre utilisent généralement un ventilateur à double arbre pour faire fonctionner des ventilateurs séparés pour les parties intérieure et extérieure de l’appareil.

Lorsque l’alimentation électrique ou les pièces rotatives ne sont pas facilement disponibles, les ventilateurs peuvent être entraînés par d’autres méthodes. Des gaz à haute pression tels que la vapeur peuvent être utilisés pour entraîner une petite turbine, et des liquides à haute pression peuvent être utilisés pour entraîner une roue à aubes, qui peut également fournir l’entraînement en rotation pour un ventilateur.

Les grandes sources d’énergie lentes telles qu’une rivière qui coule peuvent également alimenter un ventilateur à l’aide d’une roue hydraulique et d’une série d’engrenages abaissés ou de poulies pour augmenter la vitesse de rotation à celle qui est nécessaire pour un fonctionnement efficace du ventilateur.

Ventilateur solaire[[Éditer]

Les ventilateurs électriques utilisés pour la ventilation peuvent être alimentés par des panneaux solaires au lieu du courant secteur. C’est une option intéressante car une fois que les coûts en capital du panneau solaire ont été couverts, l’électricité qui en résulte est gratuite. De plus, l’électricité est toujours disponible lorsque le soleil brille et que le ventilateur doit fonctionner.

Un exemple typique utilise un panneau solaire détaché de 10 watts, 12 pouces × 12 pouces (30 cm × 30 cm) et est fourni avec les supports, câbles et connecteurs appropriés. Il peut être utilisé pour ventiler jusqu’à 1250 pieds carrés (116 m2) de la surface et peut déplacer l’air jusqu’à 800 pieds cubes par minute (400 L / s). En raison de la grande disponibilité des moteurs électriques CC sans balais 12 V et de la commodité de câbler une tension aussi basse, ces ventilateurs fonctionnent généralement sur 12 volts.

Le panneau solaire détaché est généralement installé à l’endroit qui reçoit la majeure partie de la lumière du soleil, puis connecté au ventilateur monté jusqu’à 25 pieds (8 m). Les autres ventilateurs portables montés en permanence et petits comprennent un panneau solaire intégré (non détachable).

Voir également[[Éditer]

Références[[Éditer]

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Liens externes[[Éditer]