فن وسیله‌ای مکانیکی است که به منظور انتقال حجم هوا و یا دیگر گازها از آن استفاده می‌شود. عمد کاربرد آن در سیستم‌های تهویه مطبوع، حرارتی و برودتی است. فن‌ها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند. در این مقاله از مجموعه مقالات آموزشی گروه صنعتی دی به فن خواهیم پرداخت. با روش کار، اجزاء، انواع و کاربردهای آن‌ها بیشتر آشنا خواهیم شد.
فن
فن به انگلیسی Fan، وسیله‌ای است که با دوران خود باعث انتقال حجم مشخصی از هوا ویا هر نوع گاز دیگر می‌شود. از این وسیله در تجهیزات بسیار زیادی استفاده می‌شود. هر جایی که نیاز به انتقال و جابجایی هوا باشد می‌توان از آن بهره برد. از جمله برای تهویه هوا در فضاهای مختلف، انتقال هوا در دستگاه‌های حرارتی و برودتی و …
فن می‌تواند طراحی‌های مختلفی داشته باشد که به آن‌ها خواهیم پرداخت. اما به طور کل دارای دو قسمت هستند:
- الکتروموتور
- پروانه
الکتروموترو یا موتور الکتریکی، انرژی الکتریکی را به حرکت دوران تبدیل می‌کند. در داخل آن سیم‌پیچ قرار گرفته است. هنگامی که جریان برق به آن وارد می‌شود، سیم‌پیچ یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند. طراحی الکتروموتور به گونه‌ای است که این میدان مغناطیسی باعث دوران یک میله می‌شود. به این میله شافت گفته می‌شود. به این ترتیب انرژی الکتریکی توسط الکتروموتور به حرکت چرخشی شافت بدل می‌شود.
در ادامه این حرکت دورانی به پروانه‌ها منتقل می‌شود. در فن‌ها از مکانیزم‌های مختلفی می‌توان برای انتقال حرکت استفاده کرد، که به آن‌ها نیز خواهیم پرداخت. با دوران پروانه‌ها اختلاف فشار بین دو سمت ایجاد می‌شود. به این ترتیب جریان هوا از سمت پرفشار به سمت کم فشار برقرار می‌گردد.
به طور خلاصه فن وسیله‌ای است که با استفاده از انرژی الکتریکی می‌تواند باعث حرکت گاز ویا هوا شود. الکتروموتور بنا بر نیاز می‌تواند با برق جریان مستقیم ویا جریان متناوب کار کند. همچنین برای کاربردهای صنعتی از الکتروموتورهای سه فاز استفاده می‌گردد. قدرت الکتروموتور تاثیر مستقیم بر سرعت دوران پره‌ها و در نتیجه قدرت فن دارد. توان فن معمولاً بر حسب حجم هوای جابجا شده بر واحد زمان بیان می‌شود. به عنوان مثال فوت مکعب بر دقیقه. معنی این واحد آن است که فن توانایی جابجایی چند فوت مکعب از حجم هوا را در دقیقه دارد.
انواع فن
همان طور که در قسمت قبل اشاره شد، حرکت دورانی الکتروموتور باید به پروانه‌ها منتقل شود. یکی از دسته بندی‌های فن بر حس مکانیزم انتقال قدرت است. سه مکانیزم برای این منظور وجود دارد:
- اتصال مستقیم
- اتصال توسط تسمه
- اتصال کوپلینگی
در نوع اتصال مستقیم شافت و پروانه مستقیماً به یکدیگر متصل هستند. به عنوان مثال پنکه‌های خانگی از این نوع هستند.
در نوع تسمه‌ای پروانه و شافت دارای پولی هستند و توسط تسمه به یکدیگر متصل می‌شوند. ویژگی مهم در این نوع اتصال جدا بودن الکتروموتور و پروانه است. به طوری که این دو می‌توانند در فاصله مشخصی از یکدیگر قرار گیرند. به عنوان مثال فن کولر آبی توسط تسمه به الکتروموتور آن وصل می‌شود.
در نوع آخر نیز شافت و پروانه به کمک کوپلینگ به یکدیگر متصل می‌شوند. اتصالات کوپلینگی خود انواع مختلفی دارند که بررسی آن‌ها از حوصله این مقاله خارج است.
در یک دسته‌بندی دیگر، جهت جریان هوا نسبت به محور مد نظر قرار می‌گیرد. در این صورت فن‌ها را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:
- محوری یا اکسیال
- سانتریفیوژ
- جریان متقابل یا مماسی
- جریان ترکیبی
محوری
در این نوع فن جهت جریان هوا موازی با شفت است. به عبارتی دیگر جریان هوا عمود بر شعاع پروانه جریان دارد. این مدل‌ها در مواردی کاربرد دارند که نیاز به سرعت بالا و فشار هوای کم باشد. به عنوان مثال برای تهویه و گردش هوا در فضاهایی بدون مقاومت زیاد. فن کیس کامپیوتر و تابلو برق، انواع پنکه و … از نوع فن اکسیال هستند.
سانتریفیوژ
فن‌های سانتریفیوژ که با نام گریز از مرکز نیز شناخته می‌شوند. در این نوع، هوا از سمت مرکز به بیرون از آن حرکت می‌کند. به این ترتیب هوا افزایش فشار یافته و جریان می‌یابد. فن سانتریفیوژ بر خلاف نوع محوری دارای فشار هوای بالا و سرعت هوای کم است. کاربرد آن در شرایطی است که نیاز به فشار بالای هوا برای عبور از قسمت‌های مختلف ویا برای جریان‌های هوایی که دارای ذرات سنگین مثل گرد و غبار هستند می‌باشد. از این مدل در دستگاه‌های تهویه مطبوع مثل هواساز، فن کویل‌های سرمایشی و گرمایشی و دیگر تجهیزات صنعتی بیشتر استفاده می‌شود.
پره‌های پروانه فن‌های سانتریفیوژ دارای شکل‌های مختلفی است. شعاعی، منحنی از جلو یا فوروارد و منحنی از عقب یا بکوارد. هرکدام از انواع این طراحی‌ها ویژگی و کاربرد خاص خود را دارد.
جریان متقابل
فن‌های جریان متقابل یا مماسی در سیستم‌های تهویه مطبوع بسیار کاربرد دارند. طراحی آن‌ها به گونه‌ای است که دارای قطر کم با طول زیاد هستند. کاربرد این مدل در شرایطی است که نیاز به فشار کم ولی طول پرتاب زیاد باشد. جریان هوای تولید شده توسط فن مماسی نسبت به محوری خطی‌تر و آرام‌تر است.
ترکیبی
این مدل ترکیبی است از محوری و سانتریفیوژ. به این ترتیت جریان هوای ایجاد شده دارای خصوصیات فن محوی ولی با فشار بالا مشابه فن سانتریفیوژ است.
انتخاب فن مناسب
تا به این جا با اجزاء و انواع فن و روش کارشان آشنا شدیم. اما سوال این جاست که هر مدل مناسب چه کاربردی است؟ چگونه باید فن مناسب را انتخاب کرد؟
برای انتخاب فن مناسب پارامترهای مختلفی را باید مد نظر قرار داد. اغلب تنها معیار انتخاب ظرفیت هوادهی است. ظرفیت هوادهی که در ابتدای مقاله توضیح داده شد یکی از پارمترهای مهم است. اما موارد دیگر همچون افت فشار، چگالی، دما و روطبت نیز در انتخاب موثر هستند.
از دیگر مواردی که در هنگام انتخاب فن یابد دقیت کرد، ابعاد و محدودیت محل نصب آن است. همچنین باید توجه داشت که هر فن دارای یک الکتروموتور است. الکتروموتور که قطعه‌ای است الکتریکی، به رطوبت حساس می‌باشد. به همین منظور باید درجه حفاظت آن متناسب با شرایط بکارگیری باشد. مقدار آلودگی صوتی ایجاد شده و مقدار مصرف انرژی نیز از دیگر موارد مهم در هنگام انتخاب فن می‌باشد.
جمع بندی
در این مقاله با یکی از پرکاربردترین قطعات یعنی فن آشنا شدیم. از این وسیله در بسیار از دستگاه‌ها و تجهیزات خانگی و صنعتی استفاده می‌گردد. از تابلو برق و کامپیوتر گرفته تا سیستم‌های تهویه صنعتی. فن‌ها انواع مختلفی دارند. هر کدام ویژگی و کاربرد خاص خود را دارد که در این مقاله به آن‌ها پرداختیم. امیداریم از این مقاله استفاده کرده باشید. جهت تهیه انواع فن به قسمت محصولات سایت مراجعه کرده و یا با کارشناسان فروش دی در تماس باشید.
