Rýchlosť nie je všetko, ale bez nej to nejde
Tlak tu, tlak sem. Vynechávanie prídavného mena a jasné spresnenie toho, o aký typ tlaku sa jedná, môže viesť k najrôznejším nepochopeniam. Najmä, keď vo ventilátorovej terminológii sa obvykle slovo tlak spája so statickým tlakom. Nezriedka je však myslený skôr tlak dynamický či celkový. Komplikované? Ani nie, len treba mať jasno v tom, o čom je práve reč a naučiť sa trochu čítať medzi riadkami.
Rýchly, ale snáď úderný a dobre zrozumiteľný rozbor toho, čo je statický tlak, a ako tejto veličine rozumieť, máte už za sebou. Slovo „tlak“ sa ale pri ventilátoroch nepoužíva iba v súvislosti so statickým tlakom, ale zvykne sa viazať aj na dynamický či celkový tlak. S ohľadom na čo najväčšiu jednoduchosť budeme v nasledujúcom texte pracovať najmä s veličinou dynamického tlaku a na záver vám bude zrejmé i to, čo predstavuje celkový tlak.
Dynamický tlak je najdôležitejší parameter ventilátorov a i napriek tomu sa ho v špecifikáciách nenájdete. Prečo? Z dôvodu, že sa namiesto neho uvádza prietok vzduchu, ktorý je možné na používateľskej úrovni oveľa lepšie uchopiť. Dynamický tlak totiž nemá tretí rozmer a vyjadrovaný je „iba“ rýchlosťou vetra, respektíve rýchlosťou pohybu prúdnic vzduchu. Nehovorí teda o množstve prečerpaného vzduchu za určitý časový úsek (tak ako prietok vzduchu), ale o rýchlosti jeho tečenia typicky udávaného v metroch za sekundu.
Strohá informácia, že sa vzduch pohybuje rýchlosťou napríklad 4 m/s je ale len jedna z premenných do vzorca, pomocou ktorého môžete vypočítať prietok vzduchu. K tomu je však potrebná znalosť o priereze/ploche, ktorou vzduch preteká, bez nej sa ku správnym kubickým jednotkám nedostanete. Keď sa niekde stretnete s tým, že povrchová úprava lopatiek ventilátora zvyšuje tlak, tak je tým obvykle myslený dynamický tlak. Preto sa aj o tých rôznych tých kanálikoch hovorí ako o akcelerátoroch. Tie na vstupe ventilátora vyrovnávajú mikroturbulencie za účelom zvýšenia dynamického tlaku, aby vzduch rotorom pretekal rýchlejšie. Čím turbulentnejšie prúdnice vzduchu na odtokových lopatách sú, tak tým nižší je dynamický tlak a teda aj prietok ventilátora.
Sú ale aj také povrchové úpravy na ventilátoroch, ktoré zvyšujú najmä statický tlak. To napríklad ako zapustené trojuhoľníčky po vnútornej ploche plášťa statorového rámčeka (Inner Surface Microstructures). Takáto štruktúra v „hluchom“ priestore medzi špičkami lopatiek a rámčekom vytvára silno turbulentnú vrstvu, ktorá lepšie odoláva spätnému tlaku, čoho výsledkom je vyšší statický tlak. A v prostredí s určitou, nenulovou mierou odporu, tým pádom aj dynamický tlak.
V článku o statickom tlaku sme písali o tom, že jeho merania sa robia pri nulovom prietoku vzduchu/dynamickom tlaku, tak pri meraní dynamickom tlaku sa má správne zabezpečiť prostredie s nulovým statickým tlakom. Tým sa nemyslí iba to, že ventilátor nebude mať v ceste fyzickú prekážku (napríklad radiátor, ktorý dynamický tlak výrazne znižuje), ale i odpor samotného prostredia/typicky tunela (testovacieho potrubia), v ktorom merania prebiehajú. Aj jeho konštrukcia na ventilátor vyvíja určitý odpor. Ten sa potom v konečnom dôsledku rôzne prejavuje na nameraných hodnotách. Výsledky niektorých ventilátorov môže znevýhodniť viac (typicky modely s nižším statickým tlakom), iné menej.
Tu už sa dostávame do bodu, kedy by sa text mohol uberať do prílišných zložitostí, ktoré si tento článok za cieľ nedáva. Jeho hlavná úloha je v tom, aby ste vedeli rozlišovať medzi statickým, dynamickým a celkovým tlakom.
Na zvyšovanie celkového tlaku ventilátorov sa podieľa aj obruč rotora, o ktorej často píšeme najmä v súvislosti s potláčaním vibrácií na špičkách lopatiek a tým znižovaním tónových špičiek. Ale nemožno upierať ani určitú multifunkčnosť, ktorú táto obruč má. Vďaka jej použitiu sa prúdnice vzduchu neodtrhávajú od špičiek lopatiek a zároveň je imúnnejší voči spätnému tlaku aj priestor medzi rotorovým a statorovým rámčekom, kde vplyvom odstredivej sily dochádza k intenzívnej cirkulácii prúdnic vzduchu. A to je tiež dobrá „stena“ zvyšujúca statický tlak.
Pri týchto v súčasnosti moderných obručiach sa tak určite sluší a patrí znať i to, že okrem spevňujúceho charakteru zvyšujú aj celkový tlak. Vlastne je to podobné ako spomínané ISM Noctuy, aj keď teda taká trochu nízkorozpočtová verzia.
Takže nie je tlak ako tlak. Guľatý tvar lopty je daný statickým tlakom, ktorý sa vytvára pumpovaním dynamického tlaku. Lopty sa potom, po nafúkaní, týka už iba statický tlak, čo jej veľká výhoda v porovnaní s ventilátormi. Efektivita a použiteľnosť ventilátorov je závislá od rozdielu tlakov, s ktorým sa horšie či lepšie pasujú počas celej doby prevádzky.
Dobrá bodka za týmto článkom je reakcia na dotaz, ktorý nám od jedného z našich čitateľov prišiel e-mailom. Ten znel, či je možné na základe známeho dynamického tlaku ventilátora odhadovať statický tlak. Nie je. Pozrite sa napríklad na výsledky Arctic BioniX F120. V nereštriktívnom prostredí pri porovnateľnom prietoku vzduchu ako má napríklad Gentle Typhoon D1225D dosahuje ventilátor Arctic polovičný statický tlak. Výrazne vyšší je potom u BioniX F120 prirodzene aj úbytok prietoku vzduchu cez rôzne prekážky.
