Зачастую проблема в эксплуатации бытового вентилятора заключается в его чрезмерном шуме во время работы. И если днём это совершенно никак не мешает, то ночью спать становится практически невозможно.
Существует несколько рекомендаций, которые позволят эффективно снизить шумовую нагрузку от бытового напольного вентилятора. Вентилятор Вентс зарекомендовал себя исключительно, как качественное устройство. Хотя со временем любой качественный вентилятор может стать причиной достаточно раздражительного шума.
Основные причины, которые вызывают циклический шум
Ниже представлены наиболее распространённые причины, вызывающие шум у всех моделей современных вентиляторов:
Первое, на что следует обратить внимание при разборке бытового вентилятора с целью искоренения шума – наличие смазки на валу самого пропеллера. Если её нет то устройство может не только издавать неприятный шум, но даже скрип.
Лучшая смазка в этом случае – силиконовая.
Главное её преимущество заключается в том, что к ней практически не приклеивается пыль. Кроме того, чтобы она высохла необходимо действительно большой промежуток времени.
Достаточно однажды смазать вал и можно эксплуатировать вентилятор на протяжении долгих лет. Строго говоря, смазку рекомендуется провести в любом случае, даже если неприятные звуки во время работы ещё не появились. Ведь это вторая по распространённости причина – длительная работа без смазки приводит к износу деталей.
Усиление вибрации от некорректной установки на пол
К примеру, если напольный вентилятор утратил резиновые ножки и стоит на пластике прямо на полу, то это можно приводить к увеличению резонанса колебаний, которые во время работы преобразуются в характерный гул.
При этом, если поднять вентилятор в руке, то надоедливый шум исчезает, как по мановению волшебной палочки. Избавиться от этой проблемы также проще простого. Рекомендуется приобрести резиновые прокладки.
Сама резина должна быть достаточно мягкой, чтобы гасить вибрацию. Толщина – минимум 5 мм (чем больше, тем лучше).
При сборке вентилятора необходимо следить за тем, чтобы детали плотно прилегали друг к другу. Затягивать болты необходимо с усилием, но, естественно, это усилие следует контролировать.
Могли ли Вы предположить, что шум работающего вентилятора многим наоборот помогает засыпать быстро и крепко спать? В подтверждение этим словам приводится часовой релаксационный сет АСМР:
Как снизить шум вентилятора и выяснить причины неполадки
Вентиляция в ванной комнате, туалете или кухне предназначена для создания оптимальных условий воздухообмена. Правильно установленный и периодически включающийся (вручную или автоматически) вентилятор позволяет поддерживать допустимый уровень влажности, хотя и создаёт определённый шум. Иногда гудение вентиляционной системы приводит к появлению ощущения дискомфорта и требует принятия мер по решению проблемы. Причин, по которым шумит вентилятор, достаточно много – и большинство из них можно устранить своими силами.
Шум и гудение – признаки проблемы
Обращать внимание на шум рекомендуется ещё до покупки устройства. Значение показателя обычно указывается в руководстве по эксплуатации прибора. Если уровень шума выше допустимых показателей, стоит отдать предпочтение менее шумным моделям, даже, если за улучшенные эксплуатационные характеристики придётся переплатить.
Уровень шума прибора в списке характеристик на сайте
Уровень шума следует проверить и после монтажа вентилятора. Если значение шумовой нагрузки оказалось заметно больше указанного в паспортных данных, проблема может заключаться в неправильной установке. Избежать проблемы можно, доверив установку вентилятора опытному мастеру. Ещё одной причиной шума может быть заводской брак – такой прибор следует вернуть по гарантии.
Проблема считается серьёзной и в тех случаях, когда гудит вентилятор, шум от которого раньше был практически незаметным. Решают её, снимая прибор и проверяя его состояние. При сильном износе движущихся частей вентилятор стоит заменить.
Проверка состояния крыльчатки
Сравнивать уровень создаваемого вентиляцией шума следует с действующими нормативами. Так, в дневное время в жилых помещениях громкость не должна быть выше 40 дБ, в ночное – 30 дБ. Хотя, в отличие от шума другой техники (например, кулера компьютерного процессора), вентилятор в ванной, кухне или туалете работает непостоянно, а, значит, максимальный уровень может достигать 70–80 дБ – но не выше.
Причины шума
Для снижения уровня шума от принудительной вентиляции следует выбирать модели популярных брендов, отличающиеся тихой работой и длительной эксплуатацией. К ним относят марки Silent, Viessmann, Vortice и Maico. Но даже это оборудование может работать не настолько тихо, как ожидалось.
Основные причины повышения уровня шума при работе вентиляторов следующие:
Избежать проблем с установкой и сделать всё правильно поможет обращение к квалифицированному специалисту, способному учесть все нюансы монтажа. Так, например, на потолок допускается устанавливать только модели с шарикоподшипниками, а слишком большая длина патрубка вентилятора приводит к повышению сопротивления воздуха и сильному шуму.
Причинами повышенной громкости работы вентилятора могут стать распространяющиеся по воздуховоду звуковые волны. Работая в обычном режиме, устройство начинает сильно гудеть – в первую очередь, это касается канальных моделей. Проблема заключается уже не только в вентиляторе, а в целой системе, поэтому и меры следует принимать комплексные, включающие звукоизоляцию вентиляционных каналов.
Способы звукоизоляции канального вентилятора
К причинам выбора канальных вентиляторов относят необходимость в принудительной вентиляции на относительно большой площади. Их характерной особенностью является установка не в одну из стен помещения, а внутрь вентиляционного канала. Обслуживают такие приборы сразу несколько помещения, а иногда и всю квартиру или дом. Производительность канального вентилятора выше, что приводит и к повышению уровня шума.
Одним из способов решения проблемы шумной работы вентиляционной системы является качественная звукоизоляция воздуховодов. Для этого требуется:
Прорезиненная поверхность позволит увеличить поглощение звука и устранить большую часть шума от канального вентилятора. Однако такой способ не подходит для многоквартирных домов, решать проблему жителям которых придётся с помощью звукоизоляции ближайшей к воздуховоду стенки и уменьшения сечения. Изменение размеров канала ускоряет движение воздуха, что приводит к самопроизвольному гашению звуковой волны в ламинарном воздушном потоке. Стена изолируется тонким слоем минваты или другими пористыми материалами.
Снижение шума настенных моделей в туалете или в ванной
Громко работающий вентилятор в бытовом помещении не вызывает такого чувства дискомфорта, как канальные устройства, установленные в центре дома или квартиры. Однако решать проблему всё равно стоит, если шум от вентиляционной системы заметно увеличился в процессе эксплуатации. Для того чтобы исправить ситуацию используют такие способы:
Неплохим вариантом для создания оптимального воздухообмена в помещениях и сохранения комфортного уровня шума можно назвать специальные бесшумные модели. Громкость их работы не превышает 25–26 дБ. Это не только не мешает пользователям вентиляционной системы, но и соответствуя санитарным нормам.
Принцип снижения шума в таких устройствах заключается в использовании специальных виброизоляторов, снижающих вибрацию вращающихся элементов вентилятора. Подшипники прибора не требуют обслуживания и обеспечивают бесшумную непрерывную работу на протяжении 20–30 тыс. часов. При постоянно включенной системе принудительной вентиляции эксплуатационный срок оборудования достигает 3–4 лет, при периодическом использовании – больше 10 лет.
Установка бесшумной модели
Выбор подходящего прибора и специальные методы звукоизоляции позволят снизить громкость работы принудительной вентиляционной системы. И, хотя полностью избавиться от шума не получится, его уровень будет соответствовать нормам. Для повышения эффективности работ по устранению шумовой нагрузки от работающего вентилятора их рекомендуется доверить специалистам.
С. В. Караджи, МГТУ им. Н.Э. Баумана, otvet@abok.ru
Шум является важным параметром большинства технических объектов, влияющим на их эксплуатационные свойства, экологичность и конкурентоспособность. В системах вентиляции и кондиционирования основными источниками шума являются вентиляторы. Часто ограничения, накладываемые на уровни их шума, являются решающим фактором, определяющим технические характеристики объекта в целом, поэтому снижению аэродинамического шума вентиляторов уделяется большое внимание. Что на настоящий момент предлагает наука и что реализовано в конструкциях? Ответ на эти вопросы читатель найдет в предлагаемой статье.
Для минимизации шума вентиляционной системы (без использования звукопоглощающих устройств) должны быть выполнены несколько условий. Во-первых, вентиляционная система должна быть выполнена таким образом, чтобы иметь минимальные аэродинамические потери. Во-вторых, необходимо выбрать тип вентилятора (радиальный, осевой) и затем грамотно подобрать на расчетный режим, собственно, сам вентилятор. И наконец, должны быть соблюдены рекомендации по оптимальной компоновке вентилятора в системе, обеспечивающие равномерный профиль скорости на входе/выходе из вентилятора. Желательно при этом, чтобы вентилятор был малошумный. В настоящей статье приведен краткий обзор работ по способам снижения аэродинамического шума в осевых вентиляторах и ряд конструкций существующих малошумных вентиляторов.
Аэродинамические шумы могут быть вызваны различными типами источников (монопольными, дипольными, квадрупольными). Эти источники имеют разное происхождение, но их можно разделить на две большие группы: источники, вызывающие широкополосный шум (в котором все частоты равно представлены), и источники, вызывающие дискретный (тональный) шум (излучение сосредоточено только на некоторых частотах).
К источникам, вызывающим широкополосный шум осевого вентилятора, относятся шум турбулентного пограничного слоя на лопатках; вихревой шум, связанный со следами за лопатками. К источникам дискретного шума относятся шум вращения (шум нагрузки и вытеснения), связанный с вращением лопаток рабочего колеса; шум взаимодействия, связанный со взаимодействием рабочего колеса с неподвижными элементами проточной части. Большую долю в шуме вентилятора может составлять шум, связанный с дисбалансом рабочего колеса, но так как он не является аэродинамическим, то в настоящей статье не рассматривается.
Снижение турбулентного и вихревого шума является весьма сложной задачей ввиду того, что шум этого типа связан с обтеканием лопаток рабочего колеса. Для его снижения необходима оптимизация формы лопаток рабочего колеса, с целью обеспечения безотрывного обтекания по всей длине лопатки. Однако таким образом можно достичь снижения шума в той или иной мере главным образом на расчетном режиме работы вентилятора.
В ряде случаев, например если лопатки имеют неоптимальную аэродинамическую форму, шум пограничного слоя может иметь дискретные составляющие [1]. В этом случае для снижения шума используют лопатки с зубчатой формой выходной кромки [2] (рис. 1). Интересно отметить, что существуют также и вентиляторы с лопатками, имеющими пилообразные входные кромки, которые в рекламных материалах также преподносятся как малошумные.
Осевое колесо с зубчатой формой выходной кромки
Одним из методов снижения широкополосного шума может быть проектирование вентилятора на минимально возможную частоту вращения. Известно, что турбулентный шум является источником квадрупольного типа, и его звуковая мощность пропорциональна
u 4 соответственно.
Существуют методики, позволяющие проектировать осевые вентиляторы на меньшие частоты вращения за счет увеличения аэродинамической нагрузки на лопатки [3]. Так, например, за счет ряда мероприятий, включая и уменьшение расчетной частоты вращения, шум одного из вентиляторов системы жизнеобеспечения МКС «Альфа» был снижен на 8 дБА [4]. Так как в этом случае изменяются уровни и распределение давления на лопатках рабочего колеса и, соответственно, широкополосный шум, этот способ не всегда приводит к ожидаемому результату.
Дискретные составляющие акустического спектра, связанные с шумом вращения и взаимодействия, как правило, имеют на 15–20 дБ более высокие уровни, чем широкополосный турбулентный и вихревой шумы. Поэтому дискретный шум оказывает наиболее раздражающее влияние на людей.
Одним из направлений по снижению шума вращения, интенсивно развивающимся в настоящее время, является применение лопаток рабочего колеса с искривленной осью совмещения профилей. На рис. 2 показана лопатка и сигналы шума вращения от ее различных сечений (имеющие различную фазу из-за пространственной формы лопатки). Справа показана векторная диаграмма суммы сигналов, из которой видно, что при правильном сочетании фаз и амплитуд сигналов шум вращения может быть сильно снижен. Идея формирования сдвига фаз акустических волн от различных сечений лопаток рабочего колеса за счет изменения формы оси совмещения профилей представлена в [5, 6]. В качестве примера на рис. 3 изображено колесо вентилятора с искривленной по направлению вращения осью совмещения профилей.
Схема интерференции возмущений, идущих от отдельных участков лопатки вентилятора [6]
Этот эффект широко используется в осевых вентиляторах выносных конденсаторных блоков сплит-систем, у которых на периферии входные кромки лопаток имеют ярко выраженную клювообразную форму.
Колесо с серповидными лопатками
В вентиляторах, выполненных по схеме «колесо (К) плюс спрямляющий аппарат (СА)», вследствие взаимодействия лопаточных венцов друг с другом пространственная форма лопаток СА оказывает большое влияние на уровень шума вентилятора. Так, в работах [10] и [11] приводятся результаты исследований по влиянию наклона лопаток СА, при определенном наклоне лопаток отмечено снижение шума. Следует отметить, что в настоящее время имеются противоречивые данные о влиянии пространственной формы оси совмещения профилей на шум осевых вентиляторов [7–9], поэтому вид искривленных лопаток не всегда свидетельствует о том, что вентилятор действительно является малошумным, как об этом заявляют в рекламных материалах.
Используется также способ уменьшения шума вращения за счет установки лопаток с неравномерным шагом [10, 12]. При неравномерном шаге от каждой из лопаток будет излучаться последовательность импульсов звукового давления через неравномерные промежутки времени, что приводит к снижению и «размыванию» дискретных составляющих (рис. 4). Эффект снижается при увеличении количества лопаток рабочего колеса. Наиболее широкое применение колеса такого типа нашли в автомобилестроении.
Снижение шума в зависимости от относительной неравномерности шага решетки [10]
В вентиляторах с входным направляющим аппаратом (ВНА) имеет место шум взаимодействия, который возникает при взаимодействии следов или других элементов проточной части, стоящих перед колесом, с вращающимися лопатками рабочего колеса. Стоит отметить, что имеет место также и обратное влияние, то есть рабочее колесо влияет на ВНА, аналогично и спрямляющий аппарат (СА) влияет на рабочее колесо, так как такого рода взаимодействия распространяются вверх по потоку.
Большое значение имеет соотношение между числом лопаток в ВНА или СА и колесом. Для минимизации шума взаимодействия на определенных гармониках при различных частотах вращения в соответствии с [11] должно соблюдаться условие
(1)
В этой же работе даны номограммы для выбора благоприятного соотношения чисел лопаток колеса и аппаратов.
В книге [10] предлагается упрощенное выражение для выбора соотношения количества лопаток рабочего колеса и спрямляющего аппарата:
(2)
где n – частота вращения; D – диаметр рабочего колеса; с – скорость распространения импульсов давления.
Необходимо отметить, что при выборе соотношения числа лопаток в аппаратах и колесе невозможно обеспечить снижение уровня шума на всех гармониках лопаточной частоты.
Конструктивные элементы вентилятора: стойки крепления двигателя, сам электродвигатель (если он установлен перед колесом) и др. – также оказывают сильное влияние на шумообразование. Так же, как и ВНА или СА, они создают вихревые следы и турбулизируют поток до или после рабочего колеса, что может привести к увеличению уровня шума. На уровень шума влияют расположение конструктивных элементов относительно колеса, соотношение числа стоек крепления и числа лопаток, расстояние до лопаток колеса и т.д. На тему ротор-статор-взаимодействия проведено много расчетных и экспериментальных исследований [11, 13–15], из которых следует, что полной ясности в этом вопросе нет.
Заключение
Приведем несколько советов, как по рекламным материалам или по внешнему виду осевого вентилятора оценить его шумовые качества. Вентилятор может иметь повышенный уровень шума, если:
а) у вентилятора схемы К:
б) у вентилятора с аппаратами ВНА или СА:
Литература
Поделиться статьей в социальных сетях:
Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.
Если вы не слышите собственных мыслей из-за шума вентиляторов в системном блоке компьютера, пора заняться этим. Необходимо выяснить, почему они так шумят и что с этим делать. Шумные вентиляторы могут сильно мешать, слегка беспокоить или что-то среднее. Есть несколько методов борьбы с шумом.
Проверьте запущенные приложения
Прежде чем хвататься за отвёртку, посмотрите запущенные на компьютере приложения и процессы. Сколько ресурсов они расходуют и стоит ли терпеть ради них шум? На Windows нажмите сочетание клавиш Ctrl+Shift+Esc для запуска диспетчера задач и нажмите вкладку «Процессы». На компьютерах Mac нажмите Ctrl+Space и ищите монитор активности. Можно также скачать программы Core Temp (Windows) или Temp Monitor (Mac), чтобы узнать температуру процессора.
Если интенсивные приложения не запущены, нагрузка на процессор в диспетчере задач должна быть не более 20%. Если компьютер ничего не делает и при этом процессор нагружен на 100%, ищите, какая программа отвечает за это. Быть может, какое-то приложение работает в фоновом режиме и вы забыли об этом. Или на компьютере есть вирус, о котором вы и не знали.
Если вентилятор начинает шуметь только тогда, когда вы целенаправленно занимаетесь какими-то тяжёлыми задачами, запускаете игры или преобразуете большой видеофайл, это нормально.
Дайте компьютеру пространство для воздуха
Естественно, что компьютеры не дышат как люди. Однако, если ему не хватает места для циркуляции воздуха, он нагревается сильнее нужного, из-за чего вентиляторы чаще и громче вступают в работу для его охлаждения. Если у вас ноутбук, не кладите его на подушки и другие мягкие поверхности. Они могут заблокировать отверстия, необходимые для прохождения потока воздуха в компьютер и из него. Для ноутбуков можно использовать специальные охлаждающие подставки.
Если у вас настольный компьютер, не надо его ничем накрывать, если возникает желание прикрыть подсветку системного блока или видеокарты. Это также помешает воздушному потоку и приведёт к перегреву. В лучшем случае станут громче работать вентиляторы, а в худшем что-то может выйти из строя.
Установите контроль за вращением вентиляторов
У некоторых компьютеров вентиляторы работают на всю мощь постоянно. Это особенно часто встречается, если вы собирали компьютер самостоятельно и неправильно установили систему охлаждения. Если вентиляторы подключены к материнской плате, можно контролировать их через BIOS. Войти в меню BIOS можно, во время загрузки компьютера нажав на кнопку DEL. Здесь ищите раздел мониторинга аппаратных компонентов. Названия на разных компьютерах могут быть разными.
Каждый BIOS немного отличается, поэтому невозможно указать точный путь. У некоторых есть простые настройки вентилятора вроде «Высокие обороты» и «Низкие обороты», у других более продвинутые и тонкие настройки оборотов под разные температуры процессора. Некоторые материнские платы позволяют управлять всеми подключёнными вентиляторами, другие только теми, которые используют 4-контактные коннекторы PWM вместо более дешёвых 3-контактных. Изучите настройки вентиляторов и посмотрите, что можно сделать.
Коннектор питания вентилятора 4-Pin PWM
Если в BIOS вообще нет настроек вентиляторов, на помощь могут прийти программы вроде SpeedFan. Опять же, для этого нужно, чтобы материнская плата позволяла управлять вентиляторами. Для видеокарт может подойти приложение MSI Afterburner, которое даёт возможность регулировать обороты вентилятора на ней.
Если невозможно управлять вентиляторами через программное обеспечение, когда они подключены напрямую к блоку питания вместо материнской платы, на помощь могут прийти аппаратные аксессуары. Фирма Noctua выпускает тихие переходники, которые работают как сопротивление, уменьшая напряжение на вентиляторе и за счёт этого снижая частоту его вращения.
Аппаратные регуляторы управления оборотами предназначаются для этого же, обеспечивая более тонкий контроль. Когда вы подобрали нужную вам скорость вращения, во время запуска игр компьютер будет работать тише.
Очистите пыль
Пыль является одним из неизбежных недостатков обладания компьютером. Все сталкиваются с ней, как с синим экраном смерти и с выходом жёстких дисков из строя. Лишняя пыль означает повышенную температуру, что означает повышенную скорость вращения вентиляторов и больше шума.
Если вы курите или дома есть животные, проблема будет ещё больше.
Берите отвёртку, открывайте системный блок компьютера или ноутбук и используйте баллон со сжатым воздухом, чтобы избавиться от пыли. Если всё совсем плохо, можно задействовать даже слегка влажную тряпку для протирки самого корпуса (и ничего другого), но не включайте после этого компьютер сразу. Если вентиляторы щёлкают или у них есть другие странные шумы, необходимо убедиться, что лопасти не задевают за кабели. Если у вас настольный компьютер, на вентиляторы работающие на вдув можно поставить фильтры, чтобы пыль не проникала внутрь корпуса.
Замените громкие и вышедшие из строя вентиляторы
Если приведённые выше советы не помогли, наступила пора заменить один или больше вентиляторов. Иногда, если даже вентилятор не сломан, он просто слишком громкий сам по себе. Обычно чем меньше размер вентилятора, тем он громче. Если у вас вентиляторы 90 мм, можно поменять их на вентиляторы крупнее или совсем снять их, убедившись, что температура не вырастет. Более крупные вентиляторы не только тише, но и покрывают большую поверхность и лучше рассеивают тепло.
Иногда вентилятор приближается к выходу из строя. Это можно понять по щелчкам, жужжанию и другим неприятным звукам. Быть может, это можно исправить смазкой, но желательно смазывать его до того, как эти звуки начнут появляться. Если не помогает, пора поставить новый вентилятор.
В спецификациях обращайте внимание на параметры CFM и dBA. Первый описывает воздушный поток, второй уровень шума. Если правильно подобрать вентилятор и вовремя обслуживать компьютер, лишних шумов в нём не будет ещё долго.
(1)
(2)
