Los datos de rendimiento publicados de un aficionado representan condiciones ideales. En el laboratorio, el aire ingresa al ventilador a través de un conducto de entrada recto y sin obstrucciones y sale a través de una configuración de descarga similar. Sin codos, sin transiciones, sin pantallas, sin expansiones repentinas. Las instalaciones reales rara vez se parecen a esta configuración, y la brecha entre las calificaciones del catálogo y los resultados de campo a menudo se reduce a un factor: las condiciones de entrada y salida.
El efecto del sistema AMCA
AMCA Standard 201 define el efecto del sistema como la pérdida en el rendimiento del ventilador causada por la conexión del ventilador al sistema. No es propiedad del ventilador en sí. Es la consecuencia de cómo entra y sale el aire del ventilador. Cuando el flujo de aire que se acerca al ventilador es turbulento, desigual o restringido, la rueda no puede desarrollar toda su presión y eficiencia. El mismo ventilador en el mismo sistema puede generar entre un 10% y un 20% menos de flujo de aire dependiendo completamente de lo que esté conectado a su entrada y salida.
Las condiciones de entrada son lo más importante
El aire que entra a un ventilador centrífugo debe ser lo más uniforme y recto posible. El impulsor está diseñado para aceptar un flujo que se acerca uniformemente desde todas las direcciones. Cuando la entrada se ve comprometida, el campo de flujo en la rueda se distorsiona. Algunas aspas ven aire a alta velocidad mientras que otras ven un vacío parcial. El resultado es una reducción del desarrollo de presión, una menor eficiencia y un aumento del ruido.
Los problemas comunes de entrada incluyen codos muy acoplados que introducen remolinos, cajas de entrada con geometría interna deficiente y rejillas o protectores que crean un flujo no uniforme. Incluso algo tan simple como una compuerta de mariposa colocada demasiado cerca de la entrada del ventilador puede distorsionar el flujo lo suficiente como para afectar el rendimiento.
La regla general es proporcionar al menos un diámetro de conducto de entrada de recorrido recto antes del ventilador. Dos diámetros es mejor. Si el espacio no lo permite, los enderezadores de flujo o las paletas giratorias pueden ayudar, aunque añaden su propia pequeña resistencia.
Las condiciones de salida crean sus propios problemas
Las condiciones de descarga afectan el rendimiento de manera diferente que las condiciones de entrada, pero son importantes. Un codo de descarga inmediatamente adyacente a la salida del ventilador crea una asimetría de presión en la periferia de la rueda. El lado de la rueda que mira hacia el interior del codo sufre una presión mayor que el lado opuesto. Este desequilibrio reduce la capacidad del ventilador para desarrollar una presión uniforme y puede provocar vibraciones.
La solución es la misma: proporcione una salida de descarga recta siempre que sea posible o utilice una cámara de descarga que permita que el aire se distribuya uniformemente antes de ingresar al sistema de conductos. Algunas disposiciones de ventiladores incluyen un cono de transición de descarga diseñado para reducir la velocidad gradualmente y minimizar la turbulencia.
Medir el impacto
Cuantificar el efecto del sistema requiere comparar las mediciones de campo con la curva del ventilador con las correcciones apropiadas. AMCA Standard 201 proporciona tablas y métodos de cálculo para estimar la pérdida de rendimiento en función de configuraciones específicas de entrada y salida. Estas correcciones no son pequeños errores de redondeo: pueden cambiar el punto operativo efectivo por un margen significativo.
Un ventilador seleccionado para entregar 10,000 CFM a 3 pulgadas de presión estática con una entrada limpia podría entregar solo 8,500 CFM una vez que se tienen en cuenta un codo cerrado y una entrada restringida. Ese déficit de 1.500 CFM es la diferencia entre un sistema que cumple con el diseño y uno que no.
Diseñar alrededor de la restricción
Cuando las limitaciones de espacio hacen imposibles las condiciones ideales de entrada y salida, el proceso de selección debe compensar. Esto podría significar seleccionar un ventilador más grande para superar el efecto esperado del sistema o especificar un tipo de ventilador menos sensible a la distorsión de entrada. Los ventiladores con curvatura hacia atrás generalmente toleran mejores condiciones de entrada deficientes que los diseños con curvatura hacia adelante, aunque ninguno funciona bien bajo una distorsión severa del flujo.
Las selecciones MIDI industriales tienen en cuenta el efecto del sistema como parte estándar del proceso de especificación. Revisamos las configuraciones de entrada y salida durante la selección y aplicamos las correcciones adecuadas para garantizar que el ventilador ofrezca el rendimiento requerido en condiciones de instalación reales, no solo en el laboratorio.