Cómo funcionan los ventiladores
De ser una herramienta para brindar confort al ser humano, el ventilador ha tenido un desarrollo que abarca diversas aplicaciones. Para el sector, dos de sus tipos son los de más presencia: axiales y centrífugos, los cuales requieren consideraciones específicas para su instalación
Renato Acosta Paz / Jorge Monroy, ilustración
La contingencia de climas cálidos es una constante cada vez más acentuada para zonas del país en donde hasta hace poco era imperceptible. Ante ello, las opciones que se tenían para contrarrestar esta sensación eran variadas, algunas obvias (como buscar una sombra cuando se está en la calle), o bien, hacer uso de herramientas sencillas pero prácticas (como utilizar un abanico).
No obstante este par de opciones individuales, es evidente que en los grandes espacios no todos pueden llevar un abanico. Por ello, el ser humano tuvo que desarrollar un aparato que abarcara espacios grandes. Así, el ventilador ha ido evolucionando hasta lograr que se use en múltiples aplicaciones y sea parte esencial de la vida diaria, a veces utilizándose para generar confort, otras veces estando presente en procesos de producción industrial y, en casos más destacados, como en situaciones de emergencia, pueden llegar a salvar vidas humanas, al emplearse para la extracción de humos en incendios.
Componentes Principales
- Elemento rotatorio: hélice o rodete
- Soporte (estructura, embocadura, entre otras)
- Motor (regularmente eléctrico)
Funcionamiento
La ventilación permite controlar y mantener el aire de un lugar en las condiciones adecuadas para salvaguardar la salud y el confort de las personas que lo habitan; además, un ventilador también puede intervenir en muchos procesos de producción.
De este modo, los ventiladores son máquinas rotatorias capaces de mover una determinada masa de aire o gas, a la que comunican una cierta presión o fuerza suficiente para que pueda vencer las pérdidas de carga que se producen por los ductos o accesorios y así poder llevar dicho flujo de un punto a otro.
Mediante el uso de un conjunto de ecuaciones, “Leyes de los ventiladores”, es posible determinar todas las prestaciones a partir de ensayos efectuados en condiciones normales. Mediante esta serie de pruebas, se puede determinar cada uno de los criterios de operación, como el caudal, presión, niveles sonoros, eficiencias, potencia, velocidad, entre otras.
Los usos más típicos incluyen control del clima, enfriamiento de maquinaria, confort personal, extracción de vapores, limpieza (generalmente en combinación con accesorios como filtros de aire). Cabe mencionar que entre las muchas clasificaciones de ventiladores que hay, éstos se pueden reducir, básicamente, a dos: centrífugos y axiales.
En un ventilador axial la salida de aire es paralela a su eje y puede mover un gran caudal con una presión discreta, es decir que sus aspas forjan el movimiento de aire paralelamente a la flecha en la cual giran. Son muy usados por su fácil instalación y bajo costo.
Un ventilador centrífugo, por su parte, es aquel que tiene un movimiento perpendicular de aire respecto a su eje y, a diferencia del axial, tiene la capacidad de manejar presiones altas con caudales moderados-altos. Son usados en aplicaciones más específicas, como campanas de captación, hornos, transporte neumático, entre otros.
Consejos para un correcto funcionamiento
- Siempre que se utilice un ventilador hay que seguir algunas reglas básicas para que el funcionamiento en el sistema sea el óptimo y cumpla con los requerimientos deseados desde el diseño:
- Realiza una correcta selección de acuerdo con la curva característica del equipo, la cual está dada con las variables Q (caudal) y P (presión)
- Observa que la rotación del ventilador sea la correcta. Un giro equivocado puede disminuir drásticamente la eficiencia de los ventiladores
- Procura que el ventilador tenga una buena ubicación, ya que es un punto importante para el correcto funcionamiento de cualquier sistema
- Identifica factores externos como condiciones especiales (ambientes corrosivos, explosivos, etcétera)
- Checa las entradas de aire, pues si no se cuenta con ellas para la correcta sustitución del aire viciado, es necesario proporcionar un sistema adicional de inyección de aire
- Ten en cuenta el nivel sonoro producido por el equipo
- Analiza el acoplamiento entre el elemento giratorio y el eje, el cual puede ser directo, o bien, con una transmisión de potencia mediante poleas y bandas
Consejos para una ventilación adecuada
- Determinar la función a realizar (el calor a disipar, los tóxicos a diluir, los sólidos a transportar, etcétera)
- Calcular la cantidad de aire necesaria
- Establecer el trayecto de circulación del aire
Renato Acosta Paz es ingeniero Mecánico por la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) del IPN. Cuenta con más de ocho años de experiencia dando asesorías y capacitaciones en Sistemas de Ventilación para la empresa S&P México. Es miembro de ASHRAE Capitulo Monterrey.
