Kullanıcı:PelinGülseven/deneme tahtası

Fan hava akımı oluşturmak için kullanılan bir makinedir. Havaya etki eden kanatlardan (bıçaklardan) ve bağlantı göbeğinden oluşur. Bu düzenek pervane, rotor veya çark olarak bilinir. Genelde hava akışı kontrol edebilmek ve güvenliği sağlaması açısından bir kasa içinde bulunur. Çoğu fan elektrik motorları ile çalıştırılır, ancak hidrolik motorlar, el kancaları ve içten yanmalı motorlar dahil olmak üzere başka güç kaynakları da kullanılabilir. Fan kanatları plastikten, ahşaptan veya metalden yapılır.

Yazın serinlemek için kullanılan bir fan

Fanlar; düşük hacimde yüksek basınç üreten kompresörlerin aksine, yüksek hacimli ve düşük basınçlı (ortam basıncından daha yüksek olmasına rağmen) hava akışları üretir.

3 bıçaklı (kanatlı) havalandırma fanı

Fanlar birçok alanda kullanılır:

• İklim kontrolü ve kişisel termal konfor (örneğin bir elektrikli masa veya yer fanı),
• Araç motoru soğutma sistemleri (örneğin, bir radyatörün önünde),
• Makine soğutma sistemleri (örneğin, iç bilgisayarlar ve ses güç amplifikatörleri),
• Havalandırma,
• Duman çıkarma,
• Ayıklama (örneğin tahıl tanelerinin samanlarını ayırma),
• Tozu giderme (örneğin elektrikli süpürgede olduğu gibi emme),
• Kurutma (genellikle bir ısı kaynağı ile birlikte),
• Yangın için hava akımı sağlama.

Fanlar genellikle insanları soğutmak için kullanılırken havayı soğutmazlar (elektrikli fanlar, motorlarının ısınması nedeniyle havayı biraz ısıtabilir). Ancak hava akışı nedeniyle terin buharlaşarak soğuması ve çevredeki havaya doğru artan ısı konveksiyonu ile çalışırlar. Bu nedenle, çevredeki hava vücut sıcaklığına yakınsa ve yüksek nem içeriyorsa, fanlar vücudu soğutmada etkisiz hale gelebilir.

Fanların endüstrilerde çeşitli uygulamaları vardır. Bazı fanlar makineyi ve işlemi doğrudan soğutur ve endüstriyel ısı dönüştürücülerinde (eşanjörlerinde) dolaylı olarak soğutma için kullanılabilir.

Fan çeşitleri

Mekanik döner kanatlı fanlar çok çeşitli tasarımlarda yapılmaktadır. Yerde, masada veya tavandan asılı (tavan vantilatörü) kullanılırlar. Ayrıca bir pencere, duvar, çatı, baca gibi yapıların içine de yerleştirilebilirler. Bilgisayarlar gibi çoğu elektronik sistemde, içindeki devreleri soğutmak için fanlar bulunur. Saç kurutma makinesi ve taşınabilir alan ısıtıcıları ve monte edilmiş / monte edilmiş duvar ısıtıcıları gibi cihazlarda bulunur. Ayrıca havayı hareket ettirmek amacıyla klima sistemlerinde ve otomotiv motorlarında kullanılırlar. Konfor için kullanılan fanlar, ısı transfer katsayısını artırarak bir soğutma yaratır, ancak sıcaklıkları doğrudan düşürmez. Elektrikli ekipmanı soğutmak için veya motorlarda veya diğer makinelerde kullanılan fanlar, sıcak havayı makinenin dışındaki daha soğuk ortama zorlayarak ekipmanı doğrudan soğutur.

Havayı; eksenel, radyal ve çapraz akış (teğetsel olarak da adlandırılır) hareket ettirmek için kullanılan üç ana tip fan vardır. Amerikan Mekanik Mühendisleri Topluluğu (American Society of Mechanical Engineers) Performans Test Kodu 11 (PTC), radyal, eksenel ve çapraz akışlar dahil olmak üzere fanlar üzerinde testlerin yürütülmesi ve raporlanması için standart prosedürler sağlar.

Eksenel Fanlar

Çok yönlü tavan fanı

Değişken hareketli fan

Eksenel akışlı fanlar, havayı kanatların etrafında döndüğü şafta paralel hareket etmeye zorlayan kanatlara sahiptir. Bu fan tipi, elektronik cihazlar için küçük soğutma sistemlerinden soğutma kulelerinde kullanılan dev fanlara kadar çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Eksenel akışlı fanlar, klimalarda ve endüstriyel işlemlerde kullanılmaktadır. Standart eksenel akışlı fanların çapları 300–400 mm veya 1.800–2.000 mm'dir ve 800 Pa'ya kadar olan basınçlarda çalışır. Uçak motorlarında düşük basınçlı kompresör kademeleri olarak özel tip fanlar kullanılır. Bazı eksenel fan örnekleri aşağıdaki gibidir:

• Masa fanı: Tipik bir masa fanının temel öğeleri arasında fan kanadı, taban, döneç (bobin), kurşun teller, motor, kanat koruması, motor kasası, salıngaç dişli kutusu ve salıngaç mili bulunur. Salıngaç, fanı bir yandan diğer yana hareket ettiren bir mekanizmadır. Döneç mili motorun her iki ucundan çıkar; milin bir ucu bıçağa, diğer ucu salıngaç dişli kutusuna takılır. Motor kasası, rotor ve statoru içerecek şekilde dişli kutusuna bağlanır. Salıngaç mili, ağırlıklı tabanı ve dişli kutusunu birleştirir. Bir motor kasası, osilatör mekanizmasını örter. Bıçak siperi, güvenlik için motor kasasına bağlanır.
• İç aspiratör fanı: Duvara veya tavana monte edilen ev tipi aspiratör, konutlardaki nemi ve bayat havayı çıkarmak için kullanılır. Banyo aspiratörleri tipik olarak dört inç (100 mm) bir pervane kullanır, mutfak aspiratörleri ise odanın kendisi genellikle daha büyük olduğu için tipik olarak altı inç (150 mm) bir pervane kullanır. Beş inç (125 mm) pervaneli aksiyal fanlar, daha az yaygın olmakla birlikte daha büyük banyolarda da kullanılmaktadır. İç eksenel aspiratör fanları; daha uzun borulardaki artan hava basıncı fanın performansını engellediğinden dolayı 3 m veya 4 m üzerindeki kanal geçişleri için uygun değildir.
• Elektromekanik fanlar: Durumlarına, boyutlarına, yaşlarına ve birkaç bıçağa göre toplayıcılar arasında derecelendirilir. Dört kanatlı tasarımlar en yaygın olanıdır. Beş bıçaklı veya altı bıçaklı tasarımlar nadirdir. Fanın yapıldığı malzemeler (pirinç alaşım gibi) fan istenebilirliğinde önemli faktörlerdir.
• Tavan fanı: Bir odanın tavanına asılan vantilatör, tavan fanıdır. Çoğu tavan vantilatörü nispeten düşük hızlarda döner ve kanat koruyucuları yoktur. Tavan vantilatörleri hem konut hem de endüstriyel / ticari ortamlarda bulunabilir.
• Değişken hareketli fan: Hava iletim kanalları içindeki statik basıncın hassas kontrolünün gerekli olduğu durumlarda değişken hareketli fan kullanılır.
• Otomobillerde mekanik bir fan, motorun soğutulmasını sağlar. Ssoğutucu sıvıyla dolu bir radyatöre hava üfleyerek veya çekerek motorun aşırı ısınmasını önler. Fan, motorun krank milinden bir kayış, kasnak veya termostatik bir anahtarla açılıp kapatılan bir elektrik motoru ile çalıştırılabilir.
• Masaüstü veya dizüstü bilgisayarlardaki elektronik parçaları korumak için fanlar bulunur.
• Ses yükselteçlerinin (amplifikatör) içindeki fanlar, ısıyı elektrik bileşenlerinden uzaklaştırmaya yardımcı olur.

Radyal (Santrifüj) Fanlar

Tipik bir radyal fan

Genellikle "sincap kafesi" veya "kaydırma fanı" olarak adlandırılan santrifüj fan, etrafında bir set bulunan merkezi bir şafttan oluşan hareketli bir bileşene (pervane) sahiptir. Radyal fanlar, fanın girişine dik açılarda hava üfler ve merkezkaç kuvveti ile havayı çıkışa doğru döndürür. Pervane dönerek havanın şaftın yakınındaki fana girmesine ve şafttan kaydırma şeklindeki fan muhafazasındaki açıklığa dikey olarak hareket etmesine neden olur. Bir radyal fan, belirli bir hava hacmi için daha fazla basınç üretir ve bunun istendiği durumlarda, örneğin yaprak üfleyicilerde, fön makinelerinde, hava yatağı şişiricilerinde, şişirilebilir yapılarda, hava işleme ünitelerinde, iklim kontrolünde ve çeşitli endüstriyel amaçlarda kullanılır. Tipik olarak benzer eksenel fanlardan daha gürültülüdürler.

Çapraz Akış Fanı

Çapraz akış fanı şematik gösterimi

Bazen boru şeklinde fan olarak bilinen çapraz akışlı veya teğetsel fan, 1893 yılında Paul Mortier tarafından patentlenmiştir ve özellikle klimalarda ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Fan, çap açısından genellikle uzundur, bu nedenle akış uçlardan yaklaşık iki boyutlu uzakta kalır. Çapraz akışlı fan, bir arka duvar ve bir girdap duvarından oluşan bir yuvaya yerleştirilmiş, öne eğimli kanatlara sahip bir pervane kullanır. Radyal makinelerin aksine, ana akış pervane boyunca enine hareket eder ve kanadı iki kez geçer.