Préface
L'une des questions les plus fréquentes liées au processus de sélection est de savoir comment choisir le bon type de ventilateur parmi les deux types de ventilateurs les plus populaires : le ventilateur radial et le ventilateur axial. Ces deux types de ventilateurs présentent des caractéristiques et des avantages distincts et s'appliquent à divers secteurs, notamment les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les systèmes de dépoussiérage ou l'extraction des fumées dans des environnements plus industriels. Il est également important de comprendre l'importance des ventilateurs pour ces applications ainsi que les différences entre les ventilateurs axiaux et les ventilateurs radiaux.
En amont de cet article, ce document se concentre sur les ventilateurs axiaux et radiaux et sur leurs concepts, leurs caractéristiques importantes et utiles ainsi que sur les recommandations d'utilisation qui vous aideront à identifier l'option idéale pour vos besoins spécifiques en matière de ventilateurs.
Comprendre les ventilateurs radiaux et axiaux
Qu'est-ce qu'un ventilateur radial et un ventilateur axial ?
Les ventilateurs centrifuges, également connus sous le nom de ventilateurs radiaux, sont uniques en ce sens qu'ils ont la forme d'une roue. Ces ventilateurs ont des pales qui sont construites à un angle par rapport au flux d'air et qui tournent ensuite autour d'un moyeu. Cette conception leur permet de produire une pression élevée. En revanche, un ventilateur axial est un ventilateur dont les pales sont fixées à un arbre rotatif parallèle au flux d'air, de sorte qu'elles ressemblent à une hélice ; elles sont donc efficaces pour déplacer de grands volumes d'air, mais avec une faible pression.
Fonctionnement des ventilateurs radiaux et axiaux
En termes de principes de fonctionnement de base, les ventilateurs radiaux et axiaux fonctionnent différemment. Dans le cas d'un ventilateur radial, l'air entre dans le ventilateur à angle droit par rapport à l'arbre et est ensuite accéléré autour des pales en rotation. Sous l'effet de la force centrifuge, l'air est projeté vers l'extérieur plus rapidement qu'une zone de confort ne le permet et est aspiré dans un caisson à volute qui mène au refoulement. Ce type de ventilateur est bien adapté aux systèmes de ventilation industriels qui nécessitent une pression élevée. Les ventilateurs axiaux, quant à eux, amènent l'air parallèlement à l'arbre et sont capables d'expulser l'air dans la direction axiale dans laquelle il est aspiré. À cet égard, le flux d'air complet d'un ventilateur axial est lié à la configuration de la coupe de la corde, de sorte que l'air s'écoule dans la direction définie par la différence de pression générée à travers les pales du ventilateur.
Pourquoi choisir entre les deux ?
Il est important de faire la distinction entre les ventilateurs axiaux et les ventilateurs radiaux, car ils ont des applications différentes et sont utilisés dans des secteurs d'activité différents. Les ventilateurs radiaux sont appréciés pour leur capacité à générer des pressions élevées, ce qui les rend adaptés à la pose de gaines sur des distances considérables, à l'installation de systèmes de filtration industriels et à la ventilation industrielle. En outre, ils possèdent une conception compacte qui leur permet d'être montés dans des espaces restreints. Les ventilateurs axiaux, quant à eux, sont assez puissants pour produire de grandes quantités d'air, mais à faible pression, ce qui les rend adaptés à la ventilation générale et aux systèmes de refroidissement et d'échappement.
En fait, les recherches menées par l'ASHRAE montrent qu'un ventilateur axial peut fournir jusqu'à 20 fois le volume d'air d'un ventilateur radial de même taille dans les mêmes conditions, mais dans une zone ouverte.
En fin de compte, les types de ventilateurs appropriés sont déterminés par les exigences fonctionnelles, de débit d'air, d'application et d'espace.
Principales différences entre les ventilateurs radiaux et axiaux
Modèle de flux d'air
La comparaison entre les ventilateurs radiaux et les ventilateurs axiaux devient plus facile lorsque l'on examine les flux d'air produits par les deux types de ventilateurs. Les ventilateurs radiaux fonctionnent de manière à ce que le flux d'air soit orienté à quatre-vingt-dix degrés par rapport à la direction de l'entrée du ventilateur. Cela signifie que l'air entre dans l'appareil par les côtés verticaux et qu'il en sort par la surface radiale. Un tel schéma oblige le ventilateur radial à présenter une pression de ventilateur élevée, ce qui lui permet de mieux résister aux gaines ou aux systèmes de filtrage. Les ventilateurs axiaux, en revanche, produisent un flux d'air dans la direction de l'axe du ventilateur. L'air est aspiré d'un côté et refoulé de l'autre, ce qui permet aux ventilateurs axiaux de gérer efficacement des volumes de flux considérables.
Pression et volume
Il existe une différence importante entre les ventilateurs axiaux et les ventilateurs radiaux en ce qui concerne leurs caractéristiques de pression et de volume. Les ventilateurs radiaux sont conçus pour produire une pression élevée et sont donc utiles dans les cas où une grande résistance doit être surmontée, comme dans les processus industriels et les longs systèmes de conduits. Ils peuvent atteindre une pression différentielle maximale de 1 000 mmWC (millimètres de colonne d'eau). En revanche, la supériorité des ventilateurs axiaux réside dans le fait qu'ils délivrent une grande quantité d'air à une pression plus faible. Dans ces conditions, lorsque le débit volumétrique est la principale exigence, pour les systèmes de ventilation générale, de refroidissement et d'extraction, par exemple, ils constituent le choix le plus judicieux.
Efficacité et utilisation de l'énergie
Les ventilateurs axiaux et radiaux ont-ils des performances différentes dans les matrices d'efficacité énergétique et de consommation d'énergie ? Oui, et de manière assez significative. Dans les applications à haute pression et à faible débit, les ventilateurs radiaux sont très efficaces, jusqu'à 80% dans des conditions parfaites ; dans les applications à basse pression, ils constituent le meilleur choix. Cependant, lorsqu'un débit d'air important est nécessaire, les ventilateurs axiaux sont beaucoup plus performants. Leur puissance requise pour fonctionner est beaucoup plus faible, ce qui permet de les recommander pour les applications à haut débit d'air.
| Caractéristique | Ventilateurs axiaux | Ventilateurs radiaux |
| Direction du flux d'air | Parallèle à l'axe du ventilateur | Perpendiculaire à l'entrée du ventilateur |
| Pression | Faible | Haut |
| Volume d'air | Grandes dimensions | Petit |
| Efficacité énergétique | Efficacité élevée à haut débit d'air | Efficacité élevée à haute pression et faible débit d'air |
| Applications appropriées | Ventilation des grands espaces, tours de refroidissement, systèmes d'échappement, etc. | Conduits de longue distance, filtration industrielle, systèmes de dépoussiérage, etc. |
Adéquation de l'application et sélection
Situations idéales pour les ventilateurs radiaux
Les ventilateurs centrifuges ou radiaux sont les mieux adaptés aux applications qui nécessitent une pression élevée mais permettent des débits plus faibles. Dans la plupart des cas, ces ventilateurs sont utilisés pour des applications spécifiques où l'accent est mis sur la pression plutôt que sur le volume du flux d'air. Voici quelques-uns des cas d'utilisation les plus courants :
Les systèmes de CVC avec des conduites étendues où de telles pressions sont nécessaires pour transporter l'air à travers des réseaux de conduites longs ou complexes.
Les processus industriels qui nécessitent une pression pour le déplacement ou la manipulation de matériaux et qui sont utilisés pour des besoins industriels lourds.
Les systèmes de dépoussiérage et de filtrage qui ont besoin du moteur du ventilateur pour contrer et surpasser la pression exercée par n'importe quel média filtrant.
Les applications telles que le séchage et le durcissement nécessitent des pressions bonnes et constantes.
Systèmes pneumatiques pour le transport de matériaux dans des tuyaux par l'utilisation de la pression de l'air.
Lors de la sélection d'un ventilateur radial, il convient de préciser les exigences en matière de pression et de débit d'air, la surface disponible pour l'aspiration et les contraintes manuelles liées à la surface disponible pour l'installation. Précisez également le type de flux d'air contenant des particules ou des agents corrosifs, car les ventilateurs radiaux sont conçus pour ce type de flux d'air.
Situations idéales pour les ventilateurs axiaux
Les ventilateurs axiaux sont principalement conçus pour des applications avec de grands débits d'air et une faible pression de fonctionnement. Ils sont parfaits lorsqu'il est nécessaire de déplacer de grands volumes d'air de manière efficace. Voici quelques exemples :
la ventilation générale et le mouvement de l'air, qui consistent principalement à rafraîchir l'air dans les grands espaces ouverts
Tours de refroidissement et échangeurs de chaleur qui nécessitent un volume massif de flux d'air pour éliminer la chaleur
Systèmes d'évacuation des lieux massifs où le ventilateur doit évacuer l'air rapidement
La ventilation dans les constructions agricoles telles que les serres et les bâtiments d'élevage exige un échange d'air important.
Systèmes de ventilation pour l'automobile et le transport fonctionnant dans des espaces réduits mais pour des applications à haut débit d'air
Lorsqu'il s'agit de sélectionner un ventilateur axial particulier, plusieurs paramètres doivent être pris en compte, tels que l'application cible, la taille de l'espace ventilé, la taille des sections d'entrée et de sortie, l'acceptabilité de la pollution sonore et la consommation d'énergie - tous ces éléments étant pertinents pour les ventilateurs. Les ventilateurs axiaux sont généralement choisis pour être utilisés dans des situations où l'espace d'installation disponible est réduit, car ils sont moins encombrants que les ventilateurs de type radial et produisent toujours un volume d'air élevé, ce qui se traduit par de meilleures performances.
Conclusion
Dans la bataille des ventilateurs radiaux contre les ventilateurs axiaux, il n'existe pas de réponse totalement correcte. Le choix dépend uniquement des exigences spécifiques de l'application. Les ventilateurs ou soufflantes radiaux peuvent être utilisés pour les systèmes à haute pression, car ils peuvent fonctionner avec un volume d'air plus faible. En revanche, il existe des ventilateurs axiaux qui sont efficaces pour déplacer de grandes quantités d'air à une pression modérée. Dans ce contexte, se familiariser avec les principaux points de force des ventilateurs axiaux par rapport aux ventilateurs radiaux, y compris leurs types de flux d'air, leur volume de pression et leur efficacité, permettra de faire le bon choix de ventilateur. Un ventilateur est un aspect essentiel lors de la conception de l'un de ces trois processus mécaniques, pour un système de climatisation, un processus industriel ou un schéma de ventilation, car il permet d'optimiser les performances et l'efficacité énergétique du ventilateur choisi.
Si vous avez besoin de conseils supplémentaires pour choisir le ventilateur axial ou radial le plus approprié à vos besoins, contactez ACDCFAN. En tant que fabricant de ventilateurs enregistré, notre objectif est de fournir des produits de qualité et un service client efficace pour vous permettre d'obtenir les meilleurs résultats en matière de ventilation.
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