Ventiladores
Efectos de instalación
Un ventilador y una compuerta (persiana) acoplada, constituyen un sistema ventilador-compuerta, lo que constituye mucho más que la simple suma de dos elementos del equipo.
Ambos pueden operar independientemente uno de otro pero su funcionamiento es totalmente interdependiente. Debido a esta relación de interdependencia debe prestarse una especial atención para hacer una acertada selección y acoplamiento del ventilador y la compuerta.
En este sistema el ventilador comunica energía al aire que lo hace circular a través del ventilador-compuerta porque es sumamente necesario considerar como se mueve el aire para entender el rendimiento del uso de esta energía y los factores que le afectan.
A pesar de que el uso de las compuertas no presentan, tal como se ha dicho, unas características óptimas, se utilizan ampliamente para bajas correcciones del caudal.
Al plantear la instalación de una compuerta o de cualquier otro accesorio a un ventilador, debe tenerse en cuenta que el aire, tanto a la entrada como a la salida, se mueve en tres direcciones creando unos remolinos que, según se muevan o no en la misma dirección de los álabes del ventilador, originarán un funcionamiento mejor o peor del conjunto compuerta-ventilador. En la Fig. 5 se han ilustrado estos remolinos para ventiladores centrífugos y axiales.
Fig. 5. Sistema ventilador - compuerta
Debido a lo anteriormente expuesto la instalación de compuertas tiene unas ciertas limitaciones, y que, en algunos casos, no es aconsejable. En la Tabla 2 se han resumido las limitaciones para la instalación de compuertas a la entrada o a la salida de los ventiladores. En caso de ventiladores axiales, de extremar el cierre de persiana, puede originarse sobrecarga del motor eléctrico.
Compuerta a la: |
Adecuada para ventiladores: |
-Entrada |
Centrífugos |
Axiales |
-Salida |
Centrífugos |
Tabla 2. Limitaciones para la instalación de compuertas
4.1 Compuertas a la entrada
El control del caudal mediante compuertas a la entrada es preferible al control efectuado mediante compuertas instaladas a la salida. Desde el punto de vista energético el control a la entrada es más eficiente.
Los tipos de compuertas que suelen acoplarse a la entrada de los ventiladores pueden verse en las Figs. 6 y 8. Las de álabes variables, tipos A y B, constan de un conjunto de álabes que pueden orientarse a la vez en la misma dirección y han de instalarse de tal manera que dirijan el aire rotando en la dirección del giro del rodete para interferir lo mínimo con el flujo natural del aire dentro del ventilador y evitar ruidos excesivos.
Fig 8 . Compuerta a la entrada del ventilador
Este tipo de compuertas son adecuados para ventiladores centrífugos de todos los tipos excepto cuando el rodete sea del tipo de álabes hacia delante. Generan un remolino espiral del mismo sentido y dirección que los álabes de los ventiladores; se le llama pre-rotación. Pueden instalarse de dos formas:
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Integradas con la boca de carga del Ventilador.
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Cilíndricas, acopladas al conducto de entrada del aparato.
Cuando las compuertas se suministran integradas por el fabricante, la curva característica del conjunto incluye el efecto de la compuerta.
En cambio, si son acopladas el efecto del sistema debe tenerse en cuenta en la selección inicial del ventilador. Unas gráficas facilitadas por el fabricante permiten calcular dicho efecto en la presión en función de la velocidad del aire en la entrada.
Otro tipo de compuertas es el construido mediante lamas, tipos C y D, siendo preferibles las lamas opuestas a las lamas paralelas. Fig. 8.
Cuando sea necesario instalar compuertas a la entrada de ventiladores axiales éstas deben colocarse a una cierta distancia de la hélice del ventilador para que la vena se uniformice antes de alcanzar al aparato a menos que, como se ha dicho, los álabes de la compuerta den al aire la misma dirección que la inclinación de los álabes del ventilador. Esta distancia L depende de las características geométricas del diseño de la hélice del ventilador axial. Fig. 9.
Fig 9 . Ventilador axial
4.2 Compuertas a la entrada
Ya se ha dicho que este tipo de compuertas se aplica únicamente a los ventiladores centrífugos y dentro de estos únicamente cuando las salidas son cuadradas o rectangulares.
Los tipos de compuertas que se acoplan a la salida de los ventiladores pueden verse en la Fig. 10.
El tipo de compuerta adecuado para cada aplicación depende de las características del recinto en el que descarga el ventilador. Así, si el recinto de descarga es amplio, como en el caso de un plenum, cualquiera de las compuertas de la Fig. 10 es adecuada.
Fig. 10. Compuerta a la salida del ventilador
Si por el contrario el ventilador descarga en un conducto, el comportamiento del sistema ventilador-compuerta queda muy influenciado si el aire choca o no contra las paredes del conducto de descarga. Fig. 11. Así, el tipo con lamas opuesta es mejor que el tipo de lamas paralelas, ver Fig. 10, F y H.
Fig. 11. Sistema ventilador-compuerta
Entre los tipos de lamas se presentan dos elecciones, una que las laminas sean perpendiculares al eje del ventilador o que sean paralelas al mismo. La experiencia muestra que es mejor utilizar compuertas con lamas perpendiculares, Fig. 10, E y F.
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