Ventilador

Un ventilador ye una máquina de fluyíu, más esautamente una turbomáquina que tresmite enerxía pa xenerar la presión necesaria cola que se caltién un fluxu continuo d'aire. Utilizar pa usos bien diversos como: ventilación d'ambientes, refrescamientu de máquines o oxetos o pa mover gases, principalmente l'aire, por una rede de conductos.

Na so versión más corriente, un ventilador ye una máquina qu'absuerbe enerxía mecánica y tresferir a un gas, apurriéndo-y una medría de presión non mayor de 10 kPa (1.000 mm.c.a. aproximao), polo que da llugar a una variación bien pequeña del volume específico y por tanto podría considerase como una máquina hidráulica.

Historia

Ventilador de mesa Westinghouse antiguu, exemplu de ventilador axial.

Los ventiladores más antiguos, de los que se tien referencia, yeren manuales, en principiu con mangu fixu, como'l flabellum, qu'apaez na cultura exipcia, siquier dende la dinastía XIX, pa pasar darréu nel sieglu V a. de C. a l'Antigua Grecia, na que tenía forma de palmeta, tal como apaez en pintures de vasos de cerámica. Tamién de l'Antigua Roma hai pintures nes que se representen esclavos remanando'l flabellum.

Remanáu tamién por esclavos, pero yá con ciertu mecanismu, ye'l abano, que yera un bastidor con tela grueso que se colgar del techu y movíase por aciu un sistema de cuerdes y polees, que yá usaben los árabes a principios del sieglu VII. Tamién s'atopa na India y Mediu Oriente col nome de punkah. En China, l'orixe del abanicu ríxidu asitiar escontra 2697 a. de C., col emperador Hsiem Yuan, y la referencia escrita más antigua (1825 a. de C.) menta dos abanicos de plumes ufiertaos al emperador Tchao Wong, de la dinastía Chou.

Pero'l ventilador similar o precursor del que conocemos güei como tal, apaez en 1886 y ye un inventu del estauxunidense Schuyler Skaats Wheeler, que foi comercializáu pola so empresa Crocker & Wheeler, instalada en Nueva York. Yera de pequeñu tamañu y diseñáu pa ponelo sobre una mesa. Casi simultáneamente apaez n'Alemaña una versión de techu creada pol inxenieru Philip Diehl.

Usos

El tipu de ventilador más conocíu, utilizar pa la ventilación o p'aumentar la velocidá del aire nun espaciu habitáu, básicamente pa enfrescar.^{[nota 1]} Por esta razón, ye un elementu bien utilizáu en climes templaos.

Un ventilador de pisu. En países como Arxentina esti tipu de ventilador ye llamáu turboventilador^{[nota 2]} porque amás del xiru de la héliz central produzse independientemente el xiru de la parrilla frontera.

Como máquines de tresporte, los ventiladores úsense principalmente pa producir un fluxu de gases d'un puntu a otru. Dichu fluxu puede utilizase como soporte pa tresportar otres sustancies o otros materiales como asocede na fluidización na que partícules sólides (cenices, polvos, basures, etc.) muévense suspendíes nuna corriente d'un fluyíu.

Tamién de forma secundaria, utilízase'l ventilador p'asistir a un intercambiador de calor con funciones de disipador o de radiador, col fin d'aumentar la tresferencia de calor ente sólidu y aire o ente fluyíos que interactúan. Un exemplu d'esto son los evaporadores y condensadores nos sistemes de refrigeración per aire, nos qu'un ventilador ameyora la eficiencia de la tresmisión ente'l refrigerante y l'aire ambiente. Otru exemplu bien actual, son los conocíos como coolers de los ordenadores. Anque de pequeñu tamañu, cumplen les mesmes funciones, ameyorando la tresmisión ente un componente electrónicu y una pieza, xeneralmente d'aluminiu o cobre, llamada radiador, p'asina estenar el calor producíu pol pasu de la corriente llétrica.

Los equipos d'acondicionamientu d'aire conocíos como Unidaes de tratamientu del aire, disponen d'unu o dos ventiladores centrífugos pa faer circular l'aire al traviés de la unidá y de la rede de conductos que distribúi l'aire tratáu nuna edificación o nun procesu industrial.

Tamién utilicen un ventilador, xeneralmente centrífugu, los quemadores de les calderes de combustibles, tanto líquidos como gaseosos, p'apurrir l'aire necesario a la combustión y facilitar l'amiestu combustible-comburente nel interior del llar.

Los dispositivos de ventilación utilizaos en llugares nos que se riquir más ventilación que la natural apurrida polos buecos de fachaes, son ventiladores qu'estrayen l'aire viciáu y provoquen la entrada d'aire fresco por depresión, o bien, impulsen aire fresco y sacupen l'aire viciáu por sobrepresión. Anque más caru, ye más eficaz utilizar dambos sistemes simultáneamente, sobremanera si l'aire distribuyir por aciu boques d'entrada y salida en cada local.

Ventiladores y compresores

Anque tanto los ventiladores como los compresores tienen como función impulsar un gas aumentando la so presión, ente dambos esisten diferencies: L'oxetu fundamental de los primeres ye mover un fluxu de gas, de cutiu en grandes cantidaes, con aumentos xeneralmente amenorgaos de presión; ente que los segundos tán diseñaos principalmente pa producir grandes presiones y fluxos de gas relativamente pequeñu.

Nel casu de los ventiladores, l'aumentu de presión ye xeneralmente tan insignificante, comparáu cola presión absoluta del gas, que la densidá d'ésti puede considerase inalterada mientres el procesu. Esto implica, que'l gas puede modelase como líquidu incompresible y por consiguiente nun hai diferencia ente la forma d'operación d'un ventilador y de una bomba, o lo que ye lo mesmo, matemáticamente pueden tratase en forma análoga.

Tipos de ventiladores

Ventilador centrífugu.

Nun esiste una clasificación:^[1] de los ventiladores que pueda considerase oficial o reconocida. Equí vamos ufiertar la siguiente:

Atendiendo a la so función

• Ventiladores tubulares: P'acoplar o entrepolar nun conductu circular.
• Ventiladores murales: Conocíos tamién como estractores, tienen la función de treslladar aire ente dos espacios, dixebraos pol muriu en que s'alluga l'estractor.
• Ventiladores de remexu: Aparatos usaos pa proyeutar una corriente d'aire incidiendo sobre persones o coses.

Atendiendo a la trayeutoria del aire

• Ventiladores Centrífugos: Nellos, la trayeutoria del aire sigue una direición axial a la entrada y paralela a un planu radial a la salida. Entrada y salida tán n'ángulu rectu. El rodete d'estos aparatos ta compuestu de álabes que pueden ser: escontra alantre, radiales o escontra tras
• Ventiladores Axiales : La entrada d'aire y la so salida siguen una trayeutoria según superficies cilíndriques coaxiales.
• Ventiladores Tresversales: La trayeutoria del aire nel rodete ye normal a la exa, tanto a la entrada como a la salida, cruciando'l cuerpu del mesmu.
• Ventiladores Helicocentrífugos : Son aparatos entemedios de los anteriores. L'aire entra como nos axiales y sale igual que nos centrífugos.

Atendiendo a la presión

• Ventiladores de Baxa Presión : Llámense asina los que nun algamar los 70 Pascales. Suelen ser centrífugos. Los más carauterísticos son los utilizaos en climatizadores.
• Ventiladores de Media Presión: Cuando la presión llega ente los 70 y 3.000 Pascales. Pueden ser centrífugos o axiales.
• Ventiladores d'Alta Presión: Cuando la presión ta percima de los 3.000 Pascales. Suelen ser centrífugos, con rodetes estrechos y de gran diámetru.

Atendiendo a les condiciones de funcionamientu

• Ventiladores estándar: Son los aparatos que vehiculan aire ensin cargues importantes de contaminantes, mugor, polvu o partícules agresives con temperatures máximes de 40ºC , si'l motor ta na corriente d'aire.
• Ventiladores especiales : Son los diseñaos pa tratar aire caliente, corroyente, húmedu etc., o bien pa ser instalaos nel teyáu o dedicaos al tresporte neumáticu (fluidización).

Atendiendo al sistema de accionamiento

• Accionamiento direutu: Cuando'l motor llétricu tien la exa común, o n'allongamientu col del rodete o héliz del ventilador.
• Accionamiento por tresmisión: Como ye'l casu de tresmisión por correes y polees pa dixebrar el motor de la corriente del aire (por caliente, esplosivu, etc.).

Atendiendo al Control de les Prestaciones

Ye'l casu de ventiladores de velocidá variable por aciu l'usu de: reguladores llétricos, compuertes d'almisión o descarga, cambéu del caudal por enclín variable de los álabes de les hélices, etc.

Mención estreme tienen los ventiladores con usu esclusivu de refrescamientu que s'utilicen nel ambiente doméstico o en pequeños espacios y que disponen d'un sistema de soporte pal so allugamientu:

• De paré: afitar a la paré, dexando una mayor circulación en llugares pequeños, onde l'usu de ventiladores d'otru tipu sería engarrosu debíu al tamañu o a la disposición del llocal, o en xunto con otros ventiladores, apurriendo una mayor circulación d'aire.
• De mesa: son ventiladores axiales de baxa potencia utilizaos especialmente n'oficines o n'ambientes onde precisen poca ventilación. Dacuando tamién los hai centrífugos.
• De pisu: son portátiles y silenciosos, faen posible que sían asitiaos nel suelu en cualquier ambiente d'una casa, pudiendo ser treslladaos a cualesquier parte. Hai de dellos modelos y formes.
• De techu:^[2] son ventiladores verticales, les sos aspes tán en posición horizontal, y polo tanto l'aire va escontra baxo. Bien comunes, utilizaos n'habitaciones onde nun hai espaciu disponible nes parés o'l suelu, pueden ser bien peligrosos si nun tán correutamente fitos al techu.
• Ensin Aspes:^[3] son ventiladores con una forma circular tradicional pero en llugar de tener aspes impulsen l'aire per mediu de canales d'aire que xeneren la mesma función.

Curva carauterística d'un ventilador

Curva carauterística d'un ventilador

Los parámetros necesarios pa la seleición d'un ventilador son; el caudal que tien de mover y la perda de carga a vencer a la esfregadura del aire colos conductos, rejillas, etc. Los ventiladores helicoidales pueden mover un gran caudal, pero comuniquen poca presión al aire, polo que nun se suelen utilizar n'instalaciones de conductos. Pa esti casu los ventiladores habituales son los centrífugos, que pueden vencer una perda de carga elevada.

El caudal y la presión d'un ventilador, son variables dependientes que pueden rellacionase^[4] por aciu una curva de trabayu. Ensáyase l'aparatu variándo-y la carga dende'l caudal máximu al caudal cero. Tolos pares de valores llograos caudal-presión llevar a unos exes coordenaes, llográndose un grupu de curves, que'l so conxuntu recibe'l nome de carauterística del ventilador.

Reparar na figura curves distintes. Caúna d'elles representa un valor distintu y la so llectura facer nes escales que la enmarquen. Reparar qu'a descarga llibre, ye dicir cuando la Presión estática (Pe) ye nula, el ventilador da'l máximu caudal que puede mover; nesti puntu la Presión total ye igual a la dinámica (Pt = Pd). Coles mesmes, cuando'l ventilador esta obturado, ye dicir que da'l mínimu caudal, la Presión dinámica (Pd) ye nula; nesti puntu, la Presión total ye igual a la estática (Pt = Pe). Otra curva que puede vese nel gráficu:^[5] ye la curva de rendimientu (η), que se llee en % na escala de la derecha. Vese que'l rendimientu del ventilador, depende del caudal que ta moviendo y márcase el rendimientu máximu. La zona aparente de trabayu del ventilador, por tanto, ye'l tramu A-B de la so curva de presión estática. Ente B y C el so funcionamientu ye inestable, el rendimientu baxa rápido y aumenta notablemente'l ruiu. Por ello, en munchos catálogos represéntase namái'l tramu eficaz de funcionamientu, resalvando'l tramu hasta la presión máxima de que ye capaz.

Pa conocer el puntu^[6] en que va trabayar un ventilador, una vegada determinada la perda de carga que tien de vencer, nun hai más que marcala sobre la exa d'ordenaes. A partir d'equí y con una horizontal córtase la curva de Presión estática nun puntu, a partir del cual y por aciu una llinia vertical, na exa d'ascises llógrase'l caudal que va apurrir el ventilador en cuestión, trabayando contra la perda de carga que se consideró primeramente.

Ver tamién

• Campana extractora
• Turbina
• Muerte per ventilador

Notes y referencies

1. Ye importante destacar, que l'aire que mueve'l ventilador ta a la mesma temperatura que l'ambiente, polo que si da sensación d'enfrescar, ye porque aumenta'l rendimientu del intercambiu por evapotranspiración (evapora meyor el sudu) al anovar de cutio l'aire en contautu cola piel, camudándolo per aire más secu.
2. Con bastante impropiedá, porque los álabes de la parrilla tienen como única función camudar la orientación del aire, p'aumentar l'espaciu barríu

Referencies

1. Soler & Palau.«Fueyes Téuniques-Clasificación de ventiladores».
2. «Tipo de ventiladores de techu» (12 de xunu de 2015). Archiváu dende l'orixinal, el 2017-08-30.
3. «Nuevos ventiladores ensin aspes» (16 d'abril de 2012). Archiváu dende l'orixinal, el 2020-08-07. Consultáu'l 22 de payares de 2017.
4. Carlo Pizzetti.(1991).Acondicionamientu del aire y refrigeración. Bellisco Llibrería Editorial.isbn 84-85198-49-2
5. Soler & Palau.«Hoja Téuniques-Curva carauterística».
6. Prontuario de ventilación. Soler&Palau. páx.114

Bibliografía

• Pedro Pérez del Notariu.Prontuario de ventilación.Soler&Palau (1972).
• Carrier.Manual d'aire acondicionáu. marcombo S.A.(1980). isbn 84-267-0115-9

Enllaces esternos

• Wikimedia Commons tien conteníu multimedia tocante a Ventilador.