Introducción
En el mundo moderno, nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de operar de forma sostenible, ya que las empresas y las industrias buscan formas de operar de forma más eficiente y, al mismo tiempo, más respetuosa con el medio ambiente. Un área importante donde esto puede ocurrir es en el consumo de energía y también en la implementación de sistemas de refrigeración por ventilador energéticamente eficientes . Hay mucho margen de mejora en este campo. En muchas instalaciones, los sistemas de refrigeración tienden a consumir mucha energía en general y los sistemas tradicionales pueden ser increíblemente derrochadores.
Un informe publicado en 2021 por la Agencia Internacional de la Energía afirma que los sistemas de refrigeración son una de las principales causas de consumo eléctrico en todo el mundo. Estos factores ofrecen una gran base para adoptar medidas de eficiencia energética pensando en los sistemas de refrigeración. La adopción de medidas de ahorro energético puede reportar tres grandes beneficios a estas organizaciones: menores costes de electricidad, mayor rentabilidad y menores niveles de emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a las operaciones. Esta entrada del blog explorará los distintos tipos de sistemas de refrigeración por ventilador, sus ventajas y cómo seleccionar el adecuado para sus necesidades específicas.
Sistemas de refrigeración por ventilador y su papel en la sostenibilidad
¿Qué es un sistema de refrigeración por ventilador?
En términos más básicos, es una técnica de refrigeración que emplea ventiladores para hacer circular el aire y expulsar el calor. Un sistema de ventiladores de este tipo puede consistir en una sola unidad de ventilador o en un grupo de ventiladores que, junto con otros accesorios de refrigeración y ventilación, crean un sistema de ventiladores. El mismo principio se aplica en sistemas industriales de refrigeración por aire, sistemas de ventiladores de refrigeración para dispositivos electrónicos o incluso ventiladores en el sistema de refrigeración de centros de datos.
Se pueden emplear numerosos ventiladores; por ejemplo, ventiladores axiales y ventiladores centrífugos que tienen diferentes características de rendimiento y aplicaciones. La selección y aplicación precisas de un ventilador para un sistema de refrigeración gira en torno a cuestiones de rendimiento y consumo energético.
Importancia de los sistemas de refrigeración en las operaciones modernas
Los sistemas de refrigeración son muy importantes en muchas funciones contemporáneas. El éxito de la refrigeración es fundamental para los centros de datos y las fábricas, los sistemas HVAC y las unidades de refrigeración, así como para muchos equipos modernos, bienes e incluso personas. Si las buenas empresas de sistemas de refrigeración no dieran soluciones e innovaciones a los problemas de los sistemas de refrigeración, muchos otros sectores tendrían muchos problemas en sus operaciones.
Por ejemplo, los centros de datos requieren importantes cantidades de refrigeración que se pierden pasando por las decenas, cientos o miles de servidores que tienen una disipación térmica extremadamente alta. Los procesos industriales tampoco pueden prescindir de los sistemas de refrigeración, ya que pueden evitar el sobrecalentamiento y los daños en las operaciones de las máquinas. El rendimiento y la productividad de las empresas se ven afectados directamente por la fiabilidad y el rendimiento de los sistemas de refrigeración.
Para ello, cualquier empresa que pretenda optimizar sus operaciones junto con un mantenimiento responsable del medio ambiente tiene que financiar adecuadamente la instalación de sistemas de refrigeración por ventilador robustos y energéticamente eficientes como parte de su esfuerzo gradual por lograr la sostenibilidad.
Tipos de sistemas de refrigeración por ventilador
Ventiladores axiales
Uno de los ventiladores más utilizados en cualquier sistema de refrigeración es el ventilador axial. Estos ventiladores funcionan aspirando aire en dirección axial (paralela al eje del ventilador) y expulsándolo en la misma dirección.
Por ejemplo, imaginemos la hélice de un avión: es un ventilador axial. Estos ventiladores se utilizan a menudo por su bajo coste y fácil construcción, así como por su eficaz y adecuada fuerza de flujo de aire. La mayoría de sus aplicaciones se encuentran en el sistema de refrigeración de unidades informáticas y pequeños electrodomésticos, así como combinados con otros sistemas de ventiladores. Pero los actuadores de este tipo no son tan buenos para crear una presión estática elevada y, por lo tanto, no serán demasiado eficaces ni adecuados para aplicaciones en las que encuentren una gran resistencia al flujo de aire. Así pues, los ventiladores axiales son rentables, pero comprometen el rendimiento.
Ventiladores centrífugos
El ventilador centrífugo, o soplante centrífugo, funciona según un principio diferente. Su mecanismo de funcionamiento consiste en aspirar aire a través de una entrada central y expulsarlo perpendicularmente a la rotación del impulsor mediante un rodete. Este diseño permite a los ventiladores centrífugos soportar presiones estáticas más elevadas que los ventiladores axiales, lo que permite utilizarlos en zonas con mayor resistencia al flujo de aire, como sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado o procesos industriales.
Un ejemplo de las aplicaciones de los sistemas centrífugos podría ser el ventilador de un sistema de refrigeración en el que las pérdidas de presión del filtro o del conducto son elevadas. Suelen ser más complicados e incluso pueden ser más caros que sus homólogos los ventiladores axiales, sin embargo, los ventiladores centrífugos suministran la presión necesaria a muchas de las aplicaciones de alto rendimiento. Algunos ventiladores centrífugos se utilizan como sopladores de aire para algunos sistemas de aire acondicionado.
Ventiladores de flujo cruzado
Los ventiladores de flujo cruzado, a veces denominados ventiladores tangenciales, se distinguen tanto por su técnica de flujo de aire como por su diseño. Estos ventiladores funcionan moviendo el aire 90 grados desde el eje de rotación y, en otras palabras, a través del ventilador. Esto hace que el flujo de aire sea razonablemente ancho y fino, lo que los hace útiles para cortinas de aire, así como para algunos sistemas de refrigeración por aire. Podrían estar presentes en frigoríficos o servir como unidades de sistemas de refrigeración que exigen una distribución específica del aire para que los ventiladores funcionen. Un buen número de estos ventiladores se utilizan como alternativas a los ventiladores axiales o centrífugos que en la mayoría de los casos sólo se utilizan en aplicaciones específicas ventiladores de flujo cruzado no se emplean generalmente.
Soluciones de ventiladores híbridos y personalizados
En determinados casos, emplear un ventilador axial, centrífugo o de flujo cruzado estándar sería ineficaz, por lo que en esos casos se puede emplear en su lugar una solución de ventilador híbrido. Estas soluciones mejoran el rendimiento o la eficiencia en determinados casos integrando características de distintos tipos de ventiladores u otras tecnologías de refrigeración.
Por ejemplo, una configuración híbrida podría incluir un ventilador centrífugo y un impulsor axial para generar un caudal de aire y una presión elevados. Además, los ventiladores pueden modificarse para adaptarlos a los requisitos específicos de cada aplicación. Estas configuraciones de refrigeración de ventiladores personalizadas, junto con la eficiencia energética, permitirán un mejor rendimiento para los problemas específicos de los sistemas de refrigeración avanzados.
| Tipo de ventilador | Dirección del flujo de aire | Características principales | Mejores aplicaciones |
| Ventiladores axiales | Paralelo al eje | Rentable, diseño sencillo, buen caudal de aire, baja presión estática | Sistemas de refrigeración para ordenadores, pequeños electrodomésticos, HVAC |
| Ventiladores centrífugos | Perpendicular al eje | Alta presión estática, diseño más complejo, mayor coste | Sistemas HVAC, procesos industriales, aire acondicionado |
| Ventiladores de flujo cruzado | A través del ventilador | Flujo de aire ancho y fino, diseño compacto | Refrigeradores, cortinas de aire, sistemas de distribución de aire |
| Soluciones híbridas | Combinación de diferentes tipos de ventiladores o tecnologías de refrigeración. | Personalizado para necesidades específicas, mayor rendimiento | Aplicaciones que requieren un caudal de aire y una presión elevados |
Principales ventajas de implantar un sistema de refrigeración por ventilador energéticamente eficiente
En diversas industrias, existe una necesidad creciente y un esfuerzo consciente por buscar un sistema de refrigeración por ventilador energéticamente eficiente con el fin de operar de una manera más rentable y respetuosa con el medio ambiente. Este ahorro va más allá del mero ahorro energético y contribuye a mejorar el funcionamiento de los equipos, a reducir los efectos nocivos para el medio ambiente y a aumentar la productividad general.
Ahorro de costes y retorno de la inversión gracias a una factura energética más baja
Entre las muchas otras ventajas de los sistemas de refrigeración por ventilador que ahorran energía, una de las más frecuentes es la disminución del gasto energético en que incurre el sistema de refrigeración por ventilador.
Con la introducción de estas unidades se puede observar una reducción heroica de la cantidad de energía gastada por estas empresas, ya que a través de las unidades se optimiza la refrigeración, el flujo de aire, la presión y la velocidad del ventilador, y esta optimización minimizará invariablemente la cantidad de electricidad gastada en la refrigeración de la empresa. La instalación de unidades energéticamente eficientes en sistemas que están siempre en funcionamiento supondrá un importante retorno de la inversión, ya que la cantidad de energía gastada será menor.
Por ejemplo, sería una decisión prudente invertir en la sustitución de las viejas unidades de aire acondicionado averiadas por modelos de refrigeración por aire más eficientes, y la empresa no se arrepentiría de haber tomado esa decisión, ya que ahorraría inmensos costes futuros. Estos dólares ahorrados pueden reinvertirse en otras actividades empresariales, aumentando aún más los beneficios y la sostenibilidad de la empresa. Invertir en sistemas de refrigeración eficientes es una decisión acertada.
Mayor longevidad de los equipos y reducción de los costes de mantenimiento
Una refrigeración adecuada es un factor importante para la salud y la vida operativa de los equipos y subsistemas. Por ejemplo, un sistema de refrigeración por ventilador eficiente reduce el sobrecalentamiento y el estrés térmico y, como resultado, aumenta significativamente la vida útil esperada de los componentes críticos. Esto significa menos averías, menos tiempo de inactividad y menos gastos de mantenimiento.
Además, se evitan muchas reparaciones y la sustitución frecuente de piezas si el equipo funciona en el rango óptimo de temperatura. A su vez, esto se traduce en ahorro de costes y fiabilidad de las operaciones.
Reducción de la huella de carbono y del impacto ambiental
Con una sociedad cada vez más concienciada con el medio ambiente, a la mayoría de las organizaciones les resulta difícil no centrarse en la reducción de la huella de carbono. Los sistemas de refrigeración por ventilador energéticamente eficientes contribuyen a este objetivo de forma directa, ya que consumen menos energía. Cuanto menor es la energía utilizada, también se reduce la emisión de gases de efecto invernadero, lo que ayuda a las organizaciones a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad al tiempo que trabajan por un futuro más ecológico.
El uso de opciones de refrigeración energéticamente eficientes también muestra preocupación por el mundo corporativo y proporciona una forma de unirse a los esfuerzos de colaboración en la lucha contra el calentamiento global. Junto a ello, el uso de dispositivos y componentes con certificación UL también ayuda en este ámbito. Recopilar información sobre el uso de la energía y las emisiones puede ser útil y ayudar a mejorar el rendimiento medioambiental de forma continua.
Cómo seleccionar el sistema de refrigeración por ventilador y soplante de bajo consumo adecuado
Un buen sistema de refrigeración por ventilador energéticamente eficiente nunca puede elegirse al azar, ya que hay que tener en cuenta demasiados aspectos, como los requisitos de espacio o las especificaciones de refrigeración. Por lo tanto, es esencial tomar las decisiones correctas, especialmente en estos lugares, ya que garantizan un rendimiento óptimo y la máxima eficiencia.
Evaluación de sus necesidades de refrigeración: Requisitos de caudal de aire, presión y temperatura
El primer aspecto que hay que completar antes de cualquier otra cosa es entender los requisitos del sistema de refrigeración por ventilador, lo que se conoce como las configuraciones de refrigeración como la capacidad de flujo de aire que también se conoce como CFM o la presión estática, que se mide en WG. La razón de ser de estos parámetros se debe a la presión térmica del aparato, la temperatura de su entorno o humedad y la temperatura de cocción preferida.
Por ejemplo, los sistemas de refrigeración de los motores requerirían un ventilador a medida, ya que suelen tener una temperatura máxima de 100 grados centígrados; por otro lado, las unidades de refrigeración necesitarían un ventilador que funcione eficazmente a temperaturas bajo cero, o -30 grados.
Dicho esto, elegir el tamaño y el tipo de ventilador adecuados sólo es posible si se realiza previamente un análisis detallado de todos esos requisitos.
Adaptación del tipo de ventilador a la aplicación para obtener la máxima eficiencia
Una vez determinado el grado de refrigeración que requieren sus espacios, lo siguiente es elegir el tipo de ventilador adecuado. Del punto anterior se desprende que existen varios tipos de ventiladores, cada uno de los cuales funciona mejor en determinadas situaciones.
En general, los ventiladores axiales se utilizan en la mayoría de las aplicaciones en las que se requiere un caudal volumétrico elevado y una presión baja, mientras que los centrífugos son para aplicaciones de alta presión y varias etapas. El ventilador de flujo cruzado es el más adecuado para aquellas aplicaciones en las que se requiere el aire en una configuración de aspas finas y anchas.
Conocer bien las características y el rendimiento de cada tipo de ventilador es muy importante para seleccionar el adecuado. Por ejemplo, un sistema de ventiladores de refrigeración muy compacto destinado a componentes electrónicos delicados podría utilizar un ventilador centrífugo debido a su capacidad para producir un flujo de aire focalizado, mientras que un sistema de refrigeración por aire en un almacén utilizaría varios ventiladores axiales para proporcionar una ventilación adecuada.
Importancia del tamaño y la configuración adecuados
Los sistemas de refrigeración por ventilador deben dimensionarse y configurarse cuidadosamente para obtener el máximo rendimiento y eficacia. Un ventilador demasiado grande requerirá más energía de la necesaria, mientras que, a la inversa, un ventilador pequeño no podrá satisfacer las necesidades de refrigeración. Las configuraciones correctas son la ubicación del ventilador, los conductos o incluso el uso de dispositivos de control del flujo de aire.
Por ejemplo, en aplicaciones residenciales de climatización más pequeñas o unidades de fan coil, los ventiladores de refrigeración varían entre 80 mm y 250 mm. En empresas más grandes, como sistemas de aire acondicionado comercial o de refrigeración de centros de datos, los ventiladores de refrigeración por aire suelen oscilar entre 250 mm y 630 mm.
Para garantizar un dimensionamiento y una configuración adecuados, sería beneficioso trabajar con empresas de sistemas de refrigeración que tengan experiencia en el diseño y la implantación de sistemas de refrigeración por ventilador. Pueden resolver los problemas esperados de los sistemas de refrigeración y ajustar el sistema para que resulte más económico. El nivel de ruido también es un factor importante en el que pensar. En muchos entornos, un funcionamiento más silencioso puede ser una ventaja considerable.
Reflexiones finales
Reconociendo la importancia de las soluciones de refrigeración energéticamente eficientes en todas las organizaciones destinadas a mejorar su sostenibilidad, reducir sus gastos de funcionamiento y aumentar la fiabilidad de los equipos, es aconsejable utilizar un sistema de refrigeración por ventilador. Evaluando cuidadosamente sus necesidades de refrigeración, el tipo de ventilador debe elegirse de acuerdo con la dimensión y disposición adecuadas para hacer un uso óptimo de estos sistemas en el avance hacia un entorno equilibrado.
Para ayudarle a elegir la opción más adecuada para sus procesos operativos, no dude en programar una prueba gratuita o consultar a nuestros expertos hoy mismo y comprobarlo por sí mismo.
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