Стельовий вентилятор, Люстра-вентилятор, Потолочник (сленг) (англ. ceiling fan) — вентилятор, який монтується на стелі, застосовується для перемішування повітряних мас і створення ефекту прохолоди.
Історія виникнення
Ідея механічного пристрою, здатного створити природний потік повітря, розбурхувала уми з незапам'ятних часів. Першим пристроєм, що вирішує цю задачу, був звичайний віяло, використовувався ще в стародавньому Китаї. Подальші наукові дослідження і технічні удосконалення не дуже змінили просту і геніальну ідею віяла, звівши її в підсумку до такого пристрою, як вентилятор на стелі.
Перші технічно складні машини для переміщення повітря з'явилися в Середні століття в Європі. Прообразом стельового вентилятора можна в якійсь мірі вважати вертоліт Леонардо да Вінчі: літати це технічний засіб, на жаль, не могло, але вітер створювало неабиякий.
Перші стельові вентилятори з'явилися в Сполучених Штатах після Громадянської війни наприкінці 1860-х років. В той час вони працювали без електродвигуна. Замість нього використовували механічну енергію води: водяне колесо пов'язували з системою ременів, яка, в свою чергу, була пов'язана з 2-х лопатевим вентилятором. Така система могла забезпечувати роботу відразу декількох стельових вентиляторів. На той момент цей винахід було єдиним у сфері «охолодження повітря», завдяки чому воно стало досить популярним в магазинах, ресторанах і офісах. Деякі з цих систем збереглися і до наших днів. Їх можна побачити в південних районах Сполучених Штатів, де вони спочатку з'явилися.
Стельовий вентилятор з електричним приводом був винайдений в 1882 році Філіпом Диелем. Діель брав участь у проектуванні електродвигуна для перших швейних машинах Зінгера, і в 1882 році адаптував його для використання в стельових вентиляторах. «Элетровентилятор Діеля» працював як більшість сучасних стельових вентиляторів, однак тепер кожен вентилятор мав свій власний двигун, що усувало необхідність в дорогих і громіздких системах ременів.
У Діеля практично відразу виникли серйозні проблеми з-за жорсткої конкуренції на ринку, так як стельові вентилятори користувалися величезним попитом серед населення. Конкуренція подвигала його вносити нові поліпшення і допрацьовувати свій винахід.
Наслідком таких поліпшень стала «Люстра Діеля», яка представляла собою комплект світильників, крепившийся на корпусі стельового вентилятора. Світильники компенсували світлові вади, пов'язані з появою лопатей, так звану «бегающую тінь», і, крім того, забезпечували додаткове освітлення в приміщенні.
До початку Першої світової війни більшість стельових вентиляторів мало вже чотири лопаті замість двох початкових.
З часом, завдяки появі нових підшипників, вентилятори стали працювати набагато тихіше і, до того ж, змогли тепер перемішувати великі об'єми повітря, тим самим більш ефективно використовуючи споживану енергію.
До 1920 р. стельові вентилятори стали звичайним явищем в Сполучених Штатах, і почали поширюватися на міжнародному ринку. Однак у часи Великої депресії в США вони стали виходити з моди. До кінця Другої світової війни стельові вентилятори і зовсім зникли з американського ринку, і так було до середини 1950-х.
У Сполучених Штатах стельові вентилятори стали розглядатися як данину минулому, поступившись місце кондиціонерів. Але разом з тим, вони були досить популярні в інших країнах, особливо там, де переважав теплий клімат, і де мешканці не могли собі дозволити покупку енергоспоживаючих і дорогих кондиціонерів.
У 1960-х роках кілька виробників з Азії почали експортувати свої стельові вентилятори в Сполучені Штати. На перших порах експорт був досить малий. Поштовх ринку дав енергетична криза в кінці 1970-х: стельові вентилятори знову почали завойовувати ринок, оскільки споживали значно менше енергії, ніж кондиціонери.
Бачачи комерційний успіх азіатських виробників багато американські компанії почали випускати, а в подальшому значно збільшувати обсяги виробництва стельових вентиляторів в Штатах.
Протягом другої половини 1970-х і до кінця 1980-х стельові вентилятори залишалися популярними на американському ринку. Безліч малих американських виробників, більшість з яких були досить молодими компаніями, що виробляли цю продукцію. Протягом 1980-х співвідношення між продажами стельових вентиляторів американських і азіатських виробників різко змінилося. Дорожнеча комплектуючих, вироблених в Штатах, і висока вартість праці сприяли суттєвому зростанню цін, в результаті чого американська продукція вже не могла конкурувати з азіатськими стельовими вентиляторами.
До того ж, з початку і до середини 1990-х продажу стельових вентиляторів зменшилися внаслідок постійного зниження вартості кондиціонерів. Із скороченням обсягів продажу скоротилося фінансування досліджень і розробок в області стельових вентиляторів. Якраз тоді стандартні компоненти, такі як лопаті з цільного дерева, що фіксуються на корпусі вентилятора, високоякісні двигуни і литі сталеві корпуси, були замінені на дешеві, стандартизовані деталі.
В СРСР
Стельові вентилятори не отримали поширення в СРСР в якості побутових, зате вони стали такою ж невід'ємною частиною інтер'єру радянського магазину, як електронні ваги 1261ВН-3ЦТ «Діна». Однак, якщо збережених примірників останніх, по всій видимості, не залишилося, то стельові вентилятори радянської епохи іноді все ж зустрічаються в робочому часом ідеальному стані.
Норми і вимоги
В деяких випадках застосування стельових вентиляторів є обов'язковим і пропонується нормативними документами: «У районах з розрахунковою температурою зовнішнього повітря в теплий період року вище 25°С (параметр А) в приміщеннях з постійним перебуванням людей слід передбачати встановлення стельових вентиляторів для підвищення швидкості руху повітря до 0,3 — 0,5 м/с.» (Адміністративні та побутові будівлі СНиП 2.09.04-87 п. п. 4.6. )
Застосування стельових вентиляторів
Стельові вентилятори надають повітрю рухливість, схожу на легкий вітер (аналог віяла). Це класичний і не вимагає великих витрат спосіб охолодження. Охолоджуючий ефект стельових вентиляторів заснований на природній функції людського організму охолоджуватися за рахунок розсіювання тепла в навколишній світ.
Більшість стельових вентиляторів працюють в двох режимах — літньому і зимовому. Для цього передбачена функція реверс, що дозволяє змінювати напрямок створюваного лопатями повітряного потоку: вниз, до підлоги або вгору, до стелі. Перемкнути напрямок обертання лопатей можна за допомогою контролера або використовуючи перемикач на корпусі вентилятора.
Використання стельового вентилятора в літній період. Влітку рекомендується направляти повітряний потік від стельового вентилятора вниз (зазвичай це обертання лопатей вентилятора проти годинникової стрілки, якщо стояти під потолочником і дивитися вгору). Таким чином, вентилятор «овіває» разгоряченное спекою тіло і прискорює випаровування крапель поту з поверхні шкіри, тим самим забезпечуючи комфортну прохолоду.
Використання стельового вентилятора в зимовий період. Взимку у високих і об'ємних приміщеннях спостерігається істотне температурне розшарування повітря по висоті: тепле повітря легше холодного і, згідно із законами фізики, піднімається вгору, накопичуючись в стельової зоні, в той час як холодний опускається вниз до підлоги. Чим вище приміщення, тим більше різниця температур у підлоги і стелі (при висоті стелі 6м перепади температур можуть становити до 10-12 º с), і тим істотніше втрачені через температурного розшарування витрати енергії на опалення. Оскільки в основному в нижній зоні працюють люди, і розташовується різне обладнання, то температуру підтримують саме в ній, при цій перегріваючи повітря нагорі, що й призводить до збільшення тепловтрат будівлі. Витрати ще більше зростають, якщо з верхньої зони цей перегрітий повітря видаляється системою витяжної вентиляції. Тому в зимовий період рекомендується направляти повітряний потік від стельового вентилятора вгору: більш холодне повітря почне підніматися, витісняючи і розсіюючи більш теплі шари по стелі, а потім і по стінах. Таким чином, температура в приміщенні вирівнюється, що дозволяє істотно знизити витрати на опалення. При цьому люди, що знаходяться в приміщенні, не відчувають сильного охолоджуючого ефекту.
А також: При низькій установці вентилятора безпосередньо над робочим місцем рекомендується направляти потік повітря вгору, щоб уникнути дискомфорту при експлуатації на високих швидкостях.
Розрахунок діаметра і необхідного кол-ва вентиляторів
Слід враховувати, що освіжаючий ефект стельового вентилятора залежить від цілого ряду факторів: температури і вологості повітря, висоти стельовика над підлогою, положення перегородок, меблів, форми приміщення. Стельовий вентилятор освіжає сильніше в круговій зоні біля підлоги, приблизно в 2,5 діаметрах у вільному просторі. Перегородки, дотичні до цього кола, посилюють охолоджуючий ефект. Знаючи розміри приміщення, можна визначити необхідну кількість стельових вентиляторів. Межі зон корисної вентиляції повинні бути максимально наближені один до одного, в ідеалі стосуватися.
Особливості установки стельових вентиляторів і безпека
В цілях безпеки необхідно дотримуватися наступна умова: висота від підлоги до лопатей вентилятора повинна бути не менше 2,3 м у запобігання дотику лопатей піднятою рукою. При необхідності зміни висоти підвіски вентилятора можна використовувати додаткову штангу – (аксесуар, який виготовляється для деяких моделей). Аксесуар може служити подовжувачем стандартно поставляється штанги або встановлюється замість неї. При виборі місця для установки вентилятора необхідно переконатися, що в зону обертання лопатей не потрапляють інші вентилятори, світильники, дверцята меблів і т. п. конструкції, що перешкоджають нормальній роботі вентилятора. При установці вентилятора слід враховувати його вагу, і кріпити його суворо стійким до стельових балок і перекриттів.
Параметри, що впливають на ефективність стельових вентиляторів
Є кілька параметрів або, якщо хочете, характеристик впливають на ефективність стельового вентилятора.
Продуктивність стельового вентилятора — об'єм повітря, перемешиваемый стельовим вентилятором в годину. Одиниця виміру: [м3/год].
Інші характеристики мають непряме значення, але тим не менш без них не можна скласти картину про ефективність люстри вентилятора.
Діаметр розмаху лопатей або довжина лопатей — чим більше довжина лопатей стельового вентилятора, тим на більшу площу приміщення стельовий вентилятор вплине. Більшість стельових вентиляторів випускається з розміром лопатей 90 мм, 120 мм, 140 мм, 160мм.
На додаток до всіх вищезгаданих параметрами є й інші параметри, що впливають на ефективність стельового вентилятора.
