¿Qué es un Ventilador?Un ventilador es una máquina rotati-va que pone el aire, o un gas, enmovimiento. Podemos definirlocomo una turbomáquina que trans-mite energía para generar la presiónnecesaria con la que mantener unflujo contínuo de aire.

Dentro de una clasificación generalde máquinas, como muestra el cua-dro al pié, encontramos a los venti-ladores como turbomáquinas hidráu-licas, tipo generador, para gases.

Un ventilador consta en esencia deun motor de accionamiento, general-mente eléctrico, con los dispositivosde control propios de los mismos:

arranque, regulación de velocidad,conmutación de polaridad, etc. y unpropulsor giratorio en contacto conel aire, al que le transmite energía.

Este propulsor adopta la forma derodete con álabes, en el caso deltipo centrífugo, o de una hélice conpalas de silueta y en número diver-so, en el caso de los axiales.

El conjunto, o por lo menos el rode-te o la hélice, van envueltos por unacaja con paredes de cierre en formade espiral para los centrífugos y porun marco plano o una envolturatubular en los axiales. La envolventetubular puede llevar una reja radialde álabes fijos a la entrada o salida

de la hélice, llamada directriz, queguía el aire, para aumentar la pre-sión y el rendimiento del aparato.

En el tipo helicocentrífugo y en eltransversal, el elemento impulsor delaire adopta una forma cercana al delos rodetes centrífugos.

CIRCULACIÓN DEL AIREEl aire circula por un conductogracias a la diferencia de presiónque existe entre sus extremos.

Para diferencias de nivel de hasta100 m, velocidades inferiores a50 m/s (caso que puede consi-derarse al aire como incompre-sible) y régimen estacionario,

HOJAS TECNICAS

VENTILADORES

CLASIFICACIÓN DE VENTILADORES

MÁQUINAS MÁQUINASDE FLUIDO

MÁQUINAS HERRAMIENTASMÁQUINAS ELÉCTRICAS

M. HIDRÁULICAS

M. TÉRMICAS (Su estudio se hace en Termodinámica)

TURBOMÁQUINAS

MÁQ. DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

GENERADORES

MOTORES: TURBINAS HIDRÁULICAS

PARA LÍQUIDOS: BOMBAS

MOTORESGENERADORESNota: Las máquinas de desplazamientopositivo son reversibles en general

PARA GASES: VENTILADORES

HOJAS TECNICAS

Fig. 1

las presiones obedecen al siguienteteorema:

Teorema de BernouilliLa expresión analítica del mismodice: La suma de la presión estática,la dinámica y la debida a la altura, esconstante para todos los puntos deun filete de fluido.

PresionesSi el conducto es horizontal, o la dife-rencia es inferior a 100 metros, lapresión por diferencia de altura escero.

La presión estática Pe actúa en todossentidos dentro del conducto. Semanifiesta en el mismo sentido y enel contrario de la corriente.

La presión dinámica Pd actúa en elsentido de la velocidad del aire.

La presión total Pt es constante entodos los puntos del filete de fluídoconsiderado y su expresión es:

Pt = Pe + Pd

CaudalEs la cantidad de aire que circula porel conducto. Su expresión es:

Q = v S (m3/h)

En la figura 1 se ha representado untramo de conducto horizontal de aire(considerado sin pérdidas, para sim-plificar), recorrido por el caudalQ(m3/h), con la velocidad v (m/s) y deSección S (m2). Una Sonda dePresión estática Pe y un Tubo dePrandtl nos da la Presión Dinámica.Las fórmulas de relación de todosestos parámetros se indican en lamisma figura.

Curva CaracterísticaEs la representación gráfica de todoslos estados caudal-presión de qué escapaz un ventilador. Nos remitimos ala Hoja Técnica VENTILADORES 1 :CURVA CARACTERÍSTICA, en dondese trató monográficamente el tema.

Su representación en la figura 2muestra una Curva Característica típi-ca con expresión de las tres presio-nes mencionadas. Para cualquierordenada en la gráfica, se cumple:

Pt = Pd + Pe

Tipo de Curva CaracterísticaSegún sea el ventilador, su curvacaracterística adopta una u otraforma primando el concepto de cau-dal sobre el de presión o viceversa.

En los ventiladores helicoidales, axia-les, en comparación con el caudal deque son capaces, sus posibilidadesde presión son discretas. Los ventila-dores centrífugos, en general, soncapaces de presiones altas con cau-dales más bien bajos y los ventilado-res helicocentrífugos participan deambas posibilidades de caudal y pre-sión, si bien no en la medida que aespecífica de los otros.

CLASIFICACIÓN DE LOSVENTILADORESLos ventiladores han venido clasifi-cándose de muy diferentes maneras yno es extraño que un mismo aparatopuede aceptar dos, tres o más deno-minaciones. Es bastante comúnadoptar la designación atendiendo aalguna de sus características adapta-das al caso que se está tratando.

Aquí vamos a ofrecer la siguiente:

1. Atendiendo a su FUNCIÓN

1.1 Ventiladores con Envolvente, que suele ser tubular. A su vez pueden ser:

Impulsores: Entrada libre, salida entubada.

Extractores: Entrada entubada, descarga libre.

Impulsores-Extractores: Entraday salida entubadas Fig. 4

1.2 Ventiladores Murales.

Conocidos también como simple-mente Extractores, tienen la función de trasladar aire entre dos espacios separados por un muro o pared, Fig. 5.

1.3 Ventiladores de Chorro.

Aparatos usados para proyectar una corriente de aire incidiendo sobre personas o cosas. Fig. 6.

2. Atendiendo a la trayectoriadel aire.

2.1 Ventiladores Centrífugos.

En estos aparatos la trayectoria del aire sigue una dirección axial a la entrada y paralela a un plano radial a la salida. Entrada y salidaestán en ángulo recto.

El rodete de estos aparatos está compuesto de álabes que pue-den ser hacia ADELANTE (fig. 7a),RADIALES (7b) o ATRÁS (7c).

CAUDAL, VELOCIDAD Y PRESIONES

Fig. 2

CURVA CARACTERÍSTICA

HOJAS TECNICAS

Fig. 16

CURVAS DE RODETESY HÉLICE DISTINTOS,DEL MISMO DIÁMETRO,A IGUAL VELOCIDADDE ROTACIÓN.

2.2 Ventiladores Axiales.

La entrada de aire al aparato y susalida siguen una trayectoria según superficies cilíndricas coaxiales.

Los ventiladores descritos en 1.1,1.2 y 1.3 pueden ser, también, axiales.

2.3 Ventiladores Transversales

La trayectoria del aire en el rodete de estos ventiladores es normal al eje tanto a la entrada como a la salida, cruzando el cuerpo del mismo. Fig. 8.

2.4 Ventiladores Helicocentrífugos

Son aparatos intermedios a los 2.1. y 2.2.: El aire entra como en los axiales y sale igual que en loscentrífugos. Fig.9.

3. Atendiendo a la presión

3.1 Ventiladores de Baja Presión

Se llaman así a los que no alcanzan los 70 Pascales. Suelenser centrífugos y por autonoma-sia se designan así los utilizados en climatizadores. Fig. 10.

3.2 Mediana Presión.

Si la presión está entre los 70 y 3.000 Pascales. Pueden ser centrífugos o axiales.

3.3 Alta Presión

Cuando la presión está por enci-ma de los 3.000 Pascales. Suelenser centrífugos con rodetes estrechos y de gran diámetro. Fig. 12.

Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9

Fig. 10 Fig. 11 Fig. 12

Fig. 13 Fig. 14 Fig. 15

HOJAS TECNICAS

Fig. 17

Fig. 19

Fig. 20

Fig. 18

4. Atendiendo a las condicionesde funcionamiento.

4.1 Ventiladores Estandar

Son los aparatos que vehiculan airesin cargas importantes de contami-nantes, humedad, polvo, partículasagresivas y temperaturas máximasde 40º si el motor está en la corrientede aire.

4.2 Ventiladores Especiales

Son los diseñados para tratar el airecaliente, corrosivo, húmedo etc. obien para ser instalados en el tejado(Fig. 13) o dedicados al transporteneumático.

5. Atendiendo al sistema deaccionamiento

5.1 Accionamiento Directo

Cuando el motor eléctrico tiene el ejecomún, o por prolongación, con eldel rodete o hélice del ventilador.

5.2 Accionamiento por Transmisión

Como es el caso de transmisión porcorreas y poleas para separar elmotor de la corriente del aire (porcaliente, explosivo, etc.). Fig. 14.

6. Atendiendo al Control de lasPrestaciones.

Es el caso de ventiladores de veloci-dad variable por el uso de regulado-res eléctricos, de compuertas deadmisión o descarga, modificacióndel caudal por inclinación variable delos álabes de las hélices, etc. Fig. 15.

ZONA DE FUNCIONAMIENTO

Según sea el ventilador, tipo y tamaño,existe una zona de su curva caracte-rística en la que es recomendable suuso. Fuera de élla pueden producirsefenómenos que hacen aumentar des-proporcionadamente el consumo hun-diendo el rendimiento, provocando unaumento intolerable del ruido e inclusoproduciendo flujos intermitentes deaire en sentido inverso.

En los catálogos de ventiladores vie-nen indicadas las zonas de la curvacaracterística

Recomendadas de uso o, simple-mente, solo se publica el tramo decurva en el que es aceptable su fun-cionamiento. En general la menciona-da zona abarca la superficie sombre-ada que se indica en la fig. 17 parauna familia de curvas de un aparatoa varias velocidades.

Las gráficas de la figura 18 son las deventiladores centrífugos con rodetesAdelante, Radiales y Atrás con indica-ción de la zona normal de trabajo yen porcentajes de caudal y presión.

Las de la fig. 19 representan ventila-dores axiales, impulsor uno y tubularel otro, de mediana presión, con las

mismas indicaciones descritas paralos aparatos anteriores.

Las de la fig. 20 corresponden arodetes helicocentrífugos y transver-sales con la misma forma de expresarsu capacidad de presión y caudal enporcentaje del total y con las zonasnormales de trabajo.

ZONA RECOMENDABLEDE FUNCIONAMIENTO