Ventilateurs et turbines, types et utilisations !

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Un ventilateur est composé d’un moteur électrique entraînant une turbine ou une hélice.
L’énergie cinétique fournie par le moteur électrique à la turbine ou à l’hélice permet le déplacement de l’air directement dans une pièce ou à travers une gaine.

Trois catégories de ventilateur existent :

  • Les ventilateurs basse pression. (1500 Pa < p)
  • Les ventilateurs moyenne pression. (p > 1500 Pa)
  • Les ventilateurs haute pression. (p > 10 kPa)

C’est l’élévation de la pression qui permet l’écoulement de l’air, et pour cela en climatisation et en froid on utilise des ventilateurs soit à hélices, soit à turbines centrifuges à action ou à réaction ou encore tangentielle.

Ventilateurs hélicoïdaux.

Les ventilateurs hélicoïdaux ou axiaux sont les plus communs, un moteur entraîne une hélice de deux à sept pales, ces ventilateurs ont un rendement (65 %) et une pression disponible assez faible (moins de 100 Pa). Ils sont généralement utilisés par les applications où les pertes de charges sont très faibles, comme sur les condenseurs et les évaporateurs de chambre froide, les aérothermes, les condenseurs de splitsystem et de multisplit ou encore d’extracteur monté directement sur un mur.
L'air est aspiré et soufflé axialement, les profils des pales sont très variés. Certains ventilateurs hélicoïdaux possèdent des pales mobiles et orientables, selon leurs positionnement on modifie le débit du ventilateur. Depuis quelques années de nouveaux profils issus de la recherche aéronautiques ont permis des progrès importants, et certains de ces ventilateurs hélicoïdaux atteignent des performances et des pressions disponibles jusqu’alors impossible à atteindre.

axial

Ventilateurs à turbines centrifuges.

L’air est aspiré parallèlement à l’axe de la turbine (axe du moteur) puis est rejeté perpendiculairement. En froid et climatisation deux types de turbines existent, les turbines à action* (rendement de 60 à 75%) leurs aubes sont positionnées vers l’avant et les turbines à réaction** (rendement 75 à 85%) qui ont leurs aubes recourbées vers l’arrière. Ces deux types de turbine existant en simple ouïe et double ouïe (deux ouïes accolées).
Les turbines à action sont utilisées en basse et moyenne pression, leur entraînement est réalisé soit par courroies, soit par entraînement direct, matériel très employé sur les Roof top, les centrales de traitement d’air (CTA), les extracteurs etc.
Les turbines réaction quant à elles permettent des pressions plus importantes ce qui les rendent idéales sur les réseaux à fortes pertes de charges. Les turbines à réaction sont entraînées directement par un moteur qui est généralement piloté par un variateur de fréquence afin de réguler sa vitesse et son débit en fonction de l’installation.

*Pression statique/Pression totale= inférieur à 0,5 = turbine à action
**Pression statique/Pression totale = supérieur à  0,5 = turbine à réaction

turbine action reaction

Les ventilateurs à turbines tangentiels.

Ce sont typiquement les turbines installées dans les unités intérieures des appareils comme les splitsystems et les multisplits, leurs encombrements faibles permettent néanmoins un débit relativement important mais avec peu de pression disponible.
En fait c’est la longueur et le diamètre de la turbine qui détermine le débit nominal et utile de ce type de ventilateur.
Le passage de l’air à travers de la turbine se fait à angle droit par rapport à son axe, en entrée et en sortie.

turbine tangentielle

 

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