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¿Qué es un ventilador?

Un ventilador —también denominado “extractor”— es una máquina de flujo accionada normalmente por un motor eléctrico, que transporta aire u otros medios gaseosos.

Según los requisitos de la aplicación y la situación de instalación, existen diferentes tipos de ventiladores, por ejemplo, ventiladores axiales, ventiladores radiales o ventiladores tangenciales.

En principio, todos los ventiladores están formados, en su estructura básica, por un motor eléctrico y un rodete equipado con palas o álabes, que pone el aire en movimiento mediante rotación.

Mediante la correcta selección de la combinación rodete-motor, así como de componentes adicionales opcionales, como carcasa, tecnología de regulación, rejillas guía de entrada y salida, etc., el sistema puede diseñarse según las necesidades específicas de cada aplicación.

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¿Cómo funciona un ventilador?

Los ventiladores tienen, independientemente de su tipo de construcción o diseño, la función de transportar aire u otros medios gaseosos.

El conjunto básico de cualquier ventilador está compuesto por un rodete y un motor eléctrico que acciona dicho rodete. El motor eléctrico pone el rodete en movimiento de giro. A su vez, el rodete pone el aire en movimiento, aspirándolo por el lado de aspiración del sistema y expulsándolo de nuevo por el lado de impulsión.

El tipo de construcción del ventilador influye tanto en la dirección desde la que se aspira y se expulsa el aire —axial, radial, diagonal, tangencial— como en las características de rendimiento propias del diseño de la instalación, por ejemplo, caudal volumétrico, presión, etc.

¿Cómo están construidos los ventiladores?

  • Rodete: dado que los ventiladores se utilizan en una gran variedad de ámbitos de aplicación, con requisitos igualmente diversos, se distinguen diferentes tipos de construcción de ventiladores.
     
  • Motor: según los requisitos, los ventiladores pueden funcionar mediante distintos conceptos de accionamiento. Dado que en cada componente de un sistema siempre se producen pérdidas de potencia, en el diseño de una instalación resulta decisiva la coordinación de los distintos componentes para alcanzar el mayor rendimiento global posible del sistema.
    Los sistemas de ventilación con accionamiento directo suelen funcionar mediante motores eléctricos de imanes permanentes, como motores BLDC o motores EC, o mediante motores AC, que pueden estar diseñados como motores de rotor interno o motores de rotor externo.
     
  • Tecnología de regulación: mediante el uso de tecnología de regulación, una instalación puede equiparse con las funciones adicionales más diversas. Desde la regulación de la velocidad de giro hasta la conexión a sistemas en la nube o el control de grupos en distintos sistemas BUS, existen numerosas posibilidades de ampliación.
     
  • Componentes adicionales: las instalaciones modernas pueden diseñarse exactamente según las necesidades mediante componentes adicionales, por ejemplo, carcasa, rejillas guía de entrada y salida, difusor, protección contra contacto, etc.

¿Qué tipos de construcción de ventiladores existen?

Un objetivo importante de los fabricantes de ventiladores consiste en lograr que los ventiladores alcancen los rendimientos más elevados posibles en función de cada aplicación.

Para responder a estos requisitos de la forma más precisa posible, se distinguen varios tipos de construcción de ventiladores, cuya denominación se basa en la forma en que el aire fluye a través del rodete:

Ventilador axial

Los ventiladores axiales, también denominados extractores axiales, se asemejan en su funcionamiento a una hélice de avión o a una hélice naval. El rodete equipado con una disposición de palas impulsa el aire en paralelo al eje de accionamiento —es decir, de forma axial— desde el lado de aspiración hacia el lado de impulsión de la instalación.

Por lo general, se utilizan en ámbitos de aplicación en los que deben transportarse grandes cantidades de aire —caudales de aire elevados— con bajas resistencias de presión.

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Ventilador diagonal

Los ventiladores diagonales constituyen una forma mixta entre los ventiladores axiales y los ventiladores radiales, con álabes de forma cónica en el rodete. El aire se aspira axialmente y se impulsa hacia el exterior en diagonal respecto al eje de rotación. Su diseño compacto permite alcanzar caudales volumétricos elevados en condiciones de instalación con espacio reducido.

Por lo general, se utilizan cuando los ventiladores axiales generan una presión insuficiente para la aplicación y los ventiladores radiales no proporcionan suficiente caudal de aire.

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Ventilador radial

En los ventiladores radiales, también denominados extractores radiales o ventiladores centrífugos, el aire se aspira en paralelo al eje de accionamiento —de forma axial— y se expulsa de nuevo en dirección radial, en ángulo recto respecto al eje de rotación.

Por lo general, se utilizan en ámbitos de aplicación en los que se requiere una presión más elevada. Las medidas constructivas, como el número, la forma y la geometría de los álabes, pueden influir en el modo de funcionamiento del rodete.

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Ventilador tangencial

En los ventiladores tangenciales, también denominados extractores tangenciales o ventiladores de flujo transversal, el aire se aspira en dirección tangencial mediante álabes curvados hacia delante en el sentido de giro y se expulsa de nuevo, también de forma tangencial, a través de una amplia superficie de salida.

Los ventiladores tangenciales pueden transportar grandes cantidades de aire a través de una superficie de salida ancha, por lo que se utilizan, por ejemplo, en ventiloconvectores o para generar cortinas de aire.

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¿Dónde se utiliza cada tipo de ventilador?

Ventiladores axiales
Ventiladores diagonales
Ventiladores radiales
Ventiladores tangenciales

¿Qué hace que un ventilador sea silencioso?

Con frecuencia, los fenómenos relacionados con el flujo son la causa de la generación de los ruidos dominantes durante el funcionamiento de un ventilador.

El ventilador acelera el aire, lo pone en movimiento y genera así un caudal volumétrico. El aire se desvía en los álabes del ventilador. Cuanto mayor es esta desviación, más presión puede proporcionar el ventilador.

Durante este proceso se generan remolinos o turbulencias del aire en distintos puntos del ventilador —borde de entrada y salida, holgura de punta o superficie—. Su aparición e intensidad dependen, además del punto de funcionamiento, en gran medida de la situación de instalación.

Sin embargo, un diseño óptimo de la geometría de las palas puede mejorar de forma considerable las distintas situaciones de flujo y, con ello, reducir la radiación sonora. Para el desarrollo de una aerodinámica óptima del ventilador, la biónica puede aportar enfoques innovadores orientados a mejorar el rendimiento, la generación de ruido o el comportamiento operativo.

Ejemplos:

  • Bordes de pala especialmente diseñados: curvatura en hoz de la pala, dentado del borde de salida, ondulaciones del borde de entrada, etc.
  • Estructuras superficiales en la pala o el álabe
  • Perfilado de la pala o el álabe
  • Winglets en el extremo de la pala
  • Etc.

¿“Extractor” o “ventilador”?

Además de la denominación habitual “ventilador”, en el lenguaje común también se utilizan otros términos, como por ejemplo “extractor”.

En realidad, las distintas denominaciones se emplean de formas muy diferentes en la práctica. Desde un punto de vista técnico, “extractor” es simplemente un sinónimo de “ventilador”.

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