Tipos de ventiladores centrífugos: una guía práctica sobre aspas, accionamientos y selección

ventiladores centrífugos Siéntese detrás de una gran cantidad de equipos en los que la gente rara vez piensa: manejadores de aire, bombas de calor, extracción de humos, enfriamiento de estantes, transporte neumático. Si especifica uno, la decisión más importante que tomará será el tipo de hoja. Establece el flujo de aire, la presión estática, el nivel de ruido, el consumo de energía y la elegancia con la que el ventilador se enfrenta a una corriente de aire sucia.

A continuación, explicamos a los clientes los principales tipos de ventiladores centrífugos: qué hace bien cada impulsor, dónde tiene problemas y qué accionamiento suele ser más adecuado para él.

Lo que realmente separa a un tipo de fanático de otro

Todos los ventiladores centrífugos funcionan de la misma manera. El aire ingresa al centro del impulsor, queda atrapado entre las palas y es expulsado hacia afuera por la fuerza centrífuga. Luego, la carcasa en forma de espiral ralentiza el aire que se mueve rápidamente y convierte la velocidad en presión estática: el empuje necesario para mover el aire a través de filtros, serpentines, conductos largos y bastidores de equipos densamente poblados.

El ángulo de la pala es lo que marca la diferencia entre una familia y otra. Las aspas inclinadas hacia adelante le brindan mucho aire con una presión modesta desde una rueda pequeña. Las aspas inclinadas hacia atrás intercambian algo de flujo de aire por eficiencia. Las cuchillas radiales rectas le brindan una rueda que sobrevive al polvo, las virutas y el calor.

Tres números deciden el resto: el flujo de aire en CFM o m³/h, la presión estática que exige el sistema y la condición del aire en ese punto del sistema.

Los principales tipos de ventiladores centrífugos

Los catálogos suelen agrupar las ruedas centrífugas en cuatro familias de palas. Si ya ha leído sobre los sopladores radiales y curvados hacia adelante, hacia atrás y hacia adelante, la tabla más abajo muestra los números uno al lado del otro.

Ventiladores curvados hacia adelante

Los impulsores curvados hacia adelante utilizan muchas palas poco profundas inclinadas en la dirección de rotación. Mueven un gran volumen de aire a presión baja a media mientras giran lentamente, lo que los mantiene compactos y silenciosos para su tamaño. Es por eso que aparecen en unidades fan coil, pequeñas unidades de tratamiento de aire, campanas extractoras y sopladores de electrodomésticos.

La compensación es la eficiencia y la tolerancia a la suciedad. Una rueda curvada hacia adelante necesita aire limpio; El polvo se deposita en esas palas poco profundas, desequilibra la rueda y se lleva los cojinetes. En trabajos con filtrado y presión modesta, sigue siendo una opción muy rentable.

Soplador centrífugo curvo hacia adelante de CA para HVAC Este ventilador centrífugo de CA con curvatura hacia adelante se adapta a ventiladores de techo y unidades HVAC, y ofrece ventilación compacta de alta presión estática; revíselo como la opción curvada hacia adelante discutida anteriormente. Ver producto →

Ventiladores curvados hacia atrás e inclinados hacia atrás

Las palas curvadas hacia atrás se inclinan en sentido contrario al de giro. La rueda corre más rápido y mueve menos aire por revolución, pero convierte la potencia del motor en presión de manera mucho más eficiente. La forma también resiste la acumulación de polvo. Las ruedas inclinadas hacia atrás utilizan hojas planas y son un pariente cercano; Las ruedas aerodinámicas llevan la idea más allá con palas huecas en forma de ala.

Esta familia cubre la mayoría de los trabajos de HVAC de aire limpio, incluida la purificación de aire y los gabinetes FFU, donde la alta presión estática y el bajo ruido son importantes al mismo tiempo.

Ventilador centrífugo trasero de CA de metal duradero para FFU Este ventilador centrífugo inverso de CA de metal duradero admite tareas de filtración industrial, de salas limpias y de FFU, lo que lo convierte en una opción relevante de HVAC de aire limpio antes de las aplicaciones de ruedas radiales. Ver producto →

Ventiladores radiales (de aspas rectas)

Las ruedas radiales tienen palas que salen rectas del cubo. Son los menos eficientes de los cuatro, pero nada más maneja el abuso tan bien. No hay ningún lugar donde pueda alojarse el material, por lo que los ventiladores radiales son la respuesta estándar para la recolección de polvo, virutas de madera y metal, humos de soldadura y escapes calientes. Las versiones con punta radial ofrecen una eficiencia ligeramente mayor manteniendo la forma abierta y autolimpiante.

Ventiladores de perfil aerodinámico

Los impulsores aerodinámicos utilizan palas huecas con forma de alas y alcanzan la mayor eficiencia de cualquier diseño centrífugo. También son los menos indulgentes: sólo aire limpio y las reparaciones son costosas. Los grandes sistemas comerciales de tratamiento de aire con largas horas de funcionamiento son los que se amortizan por sí solos.

Tipos de ventiladores centrífugos de un vistazo

Opciones de accionamiento: CA, EC y CC

El impulsor tiene sólo la mitad de las especificaciones. El motor detrás decide cómo se comporta el ventilador en servicio.

• ventiladores de aire acondicionado — un motor de inducción alimentado por la red, a menudo con un rotor externo. Sencillo, robusto y de fácil mantenimiento, con control de velocidad limitado.
• fanáticos de la CE — motores de CC sin escobillas con electrónica incorporada. Aceptan una señal de 0 a 10 V o PWM para un control continuo de la velocidad y utilizan notablemente menos energía a carga parcial, por lo que son una opción de actualización tan común para equipos que funcionan de forma continua.
• ventiladores de corriente continua — Funcionamiento con 12 V, 24 V o 48 V para sistemas de baterías, vehículos, armarios de telecomunicaciones y otros equipos de bus de CC.

Debido a que las unidades EC y DC se construyen alrededor de motores BLDC con controladores integrados, también brindan características de protección como manejo de sobretensión y polaridad inversa, además de niveles de eficiencia que cumplen con las expectativas IE4 o IE5.

Alto-Efficiency EC Backward Curved Centrifugal Fan Este ventilador EC curvado hacia atrás ofrece voltajes, controles y opciones estructurales personalizables con cojinetes de larga duración, por lo que vale la pena revisarlo como un reemplazo de alta eficiencia para los sistemas HVAC. Ver producto →

Cómo elegir el tipo correcto

1. Comience con el flujo de aire y la presión estática. Traza primero tu punto de servicio. Un ventilador de gran tamaño funcionará lejos de su punto de máxima eficiencia, desperdiciando energía y añadiendo ruido.
2. Mira la corriente de aire. El aire limpio y filtrado apunta hacia una curvatura hacia atrás o un perfil aerodinámico. El aire polvoriento, pegajoso o abrasivo apunta hacia el radial.
3. Revisa el entorno. Los requisitos de temperatura ambiente, humedad, vapor corrosivo y IP reducen la lista rápidamente.
4. Compare el costo de funcionamiento, no solo el precio de compra. En un ventilador que funciona 8.000 horas al año, unos pocos puntos de eficiencia compensan una pequeña diferencia en el precio unitario.
5. Decida la estrategia de control con antelación. Si necesita control de velocidad de carga parcial, elija un ventilador EC en lugar de acelerar uno de velocidad fija.
6. Ruido mental y espacio. Las ruedas curvadas hacia adelante suelen ser la opción más silenciosa para tareas iguales, aunque es posible que necesiten una carcasa más grande.

Errores que vemos con más frecuencia

• Comprar únicamente por precio unitario e ignorar la factura de energía durante años de funcionamiento continuo.
• Especificación de una rueda curvada hacia adelante para una corriente de aire que transporta polvo o grasa.
• Juzgar la presión estática a partir de una cifra de flujo de aire libre en lugar de la curva del sistema.
• Ignorando el ciclo de trabajo, la clase de aislamiento y la protección térmica en recintos calientes.
• Olvidar que un ventilador que funciona lejos de su punto de máxima eficiencia es ruidoso y poco fiable.

Dónde aparecen estos fanáticos

En la práctica, las opciones de cuchillas y transmisiones se repiten en un puñado de industrias. Los ventiladores centrífugos se encuentran dentro de equipos de ventilación y aire acondicionado, gabinetes de refrigeración y cadena de frío, electrodomésticos, electrónica de potencia, gabinetes de comunicaciones y TI, unidades de purificación de aire y sistemas de almacenamiento de energía. En todos los casos la pregunta es la misma: ¿cuánto aire, contra cuánta resistencia y qué tan limpio está?

Preguntas que nos hacen

Curvado hacia adelante o hacia atrás: ¿cuál necesito?

Si su sistema funciona limpio, necesita una presión moderada y el espacio es reducido, una curvatura hacia adelante suele ser suficiente. Si necesita una presión estática más alta, una mejor eficiencia o un control de velocidad de carga parcial, opte por la curva hacia atrás.

¿Qué tipo se adapta mejor al aire sucio?

Radial. Las cuchillas abiertas y rectas dejan pasar el material en lugar de acumularlo en la rueda.

¿Vale la pena el coste adicional de los ventiladores centrífugos EC?

Para equipos que funcionan la mayor parte del día, normalmente sí. La ganancia de eficiencia y la capacidad de reducir la velocidad del ventilador cuando no se necesita un flujo de aire completo tienden a compensar la diferencia.

Elegir entre los tipos de ventiladores centrífugos se trata realmente de adaptar la rueda a su punto de trabajo, su calidad del aire y su estrategia de control. Si haces bien esos tres, el ventilador se convertirá en una de las partes menos problemáticas de la máquina. Si desea una segunda opinión sobre una especificación, nuestros ingenieros estarán felices de analizar sus cifras de flujo de aire, presión y espacio y sugerirle una combinación de rueda y transmisión que se ajuste.