Aplicações de ventiladores industriais: Aumentar a ventilação e a qualidade do ar

Introdução

Os ventiladores industriais são utilizados em todas as indústrias e são uma parte importante para garantir a qualidade do ar interior, o controlo da temperatura interior, a ventilação de exaustão e o ar condicionado. Estas máquinas potentes são incorporadas em todas as fábricas com o objetivo de movimentar uma grande quantidade de ar para melhorar as condições do espaço de trabalho dos funcionários e, ao mesmo tempo, manter o equipamento protegido contra o sobreaquecimento e a humidade.

A utilização de ventiladores industriais pode ser vista em vários domínios, por exemplo, na indústria transformadora, na agricultura, nos centros de dados e nos edifícios comerciais. Incluindo ventiladores industriais equipados com hélices concebidas para um movimento eficaz do ar, estes ventiladores desempenham funções específicas como a exaustão e controlam a taxa de entrada de ar no espaço.

Este artigo tem como objetivo analisar a relevância dos ventiladores industriais em categorias particulares do equipamento, bem como o seu papel na melhoria da ventilação e da qualidade do ar em várias instalações.

Porque é que os ventiladores industriais são essenciais?

Os ventiladores industriais têm um papel importante quando se trata de proporcionar um ambiente de trabalho seguro e saudável. Ajudam a aumentar e a regular a temperatura, a humidade e a circulação do ar, que são necessárias para controlar a acumulação de gases nocivos, partículas de pó e outros contaminantes. O estudo da American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) indica que uma ventilação adequada pode diminuir a concentração de contaminantes transportados pelo ar em até 99%. Como resultado, diferentes tipos de ventiladores com motores eléctricos de diversas potências que funcionam com diferentes pressões de ar funcionam eficazmente em diferentes indústrias.

Como é que os ventiladores industriais diferem dos ventiladores residenciais

O design dos ventiladores industriais é significativamente diferente dos ventiladores residenciais. Os ventiladores industriais são construídos para resistir a condições adversas, funcionar continuamente durante longos períodos e movimentar grandes volumes de ar. Normalmente, possuem hélices maiores, são mais potentes e são fabricados com materiais duráveis, como aço inoxidável ou alumínio.

Para ambientes industriais exigentes, como temperaturas elevadas, ambientes corrosivos ou zonas costeiras, os ventiladores industriais são personalizados com materiais especializados e processos de fabrico para garantir um melhor desempenho e uma vida útil mais estável. Em contraste, os ventiladores residenciais são concebidos para utilização intermitente, espaços mais pequenos e têm capacidades de caudal de ar inferiores.

Tipos de ventiladores industriais e suas caraterísticas

Existem vários tipos de ventiladores, cada um com caraterísticas e aplicações únicas. Vamos explorar alguns dos tipos mais comuns:

Ventiladores centrífugos para diversas aplicações industriais

Os ventiladores centrífugos ou sopradores centrífugos são também ventiladores comuns em aplicações industriais, uma vez que são centrífugos por natureza. Na sua conceção, estão orientados radialmente e forçam o ar para fora do seu centro com energia rotativa para realizar a segunda ação. Estão equipados com pás curvas e são recomendados para ventiladores de exaustão industrial, ventiladores de gás e outros sistemas em que esteja presente uma pressão elevada. A recolha de poeiras e o manuseamento de materiais são efectuados com ventiladores centrífugos, que possuem rolamentos de esferas ou de mangas de longa duração que permitem que o ventilador funcione continuamente durante períodos prolongados.

Ventiladores axiais: Eficiência e casos de utilização

Enquanto outros tipos de ventiladores são concebidos para rodar as pás em torno do seu eixo, os ventiladores axiais são concebidos para o ar paralelo ao seu eixo. Isto torna-os adequados para as aplicações que requerem grandes volumes de ar mas baixa pressão estática. Estes ventiladores são utilizados em sistemas de arrefecimento industrial, na ventilação de túneis e em aplicações de exaustão. Uma outra caraterística geral e distintiva dos ventiladores axiais é a sua elevada eficiência e velocidade no fluxo de ar.

O impacto do tipo de corrente nos ventiladores industriais

Os tipos de motores para ventiladores industriais incluem os motores AC e os motores DC. Mais aplicações industriais estão a utilizar ventiladores AC em vez de ventiladores DC, que são pouco comuns. Isto deve-se ao facto de os ventiladores de corrente contínua serem concebidos para poderem ser controlados a várias velocidades, serem mais eficientes em termos energéticos e poderem funcionar em rotação inversa. Isto determina o tipo de ventilador a ser utilizado entre ventiladores AC ou DC.

Por outro lado, nos últimos anos, os ventiladores industriais têm sido ventiladores comutados eletronicamente (EC). Os ventiladores EC têm caraterísticas de um motor CA e de um motor CC, sendo a comutação eletrónica o que permite o controlo de diferentes velocidades variáveis e uma maior eficiência. Estas ventoinhas utilizam motores DC sem escovas e integram a eletrónica, o que permite uma poupança de energia de até 30 por cento no caudal de ar em comparação com uma ventoinha AC. Estes ventiladores EC são também mais silenciosos, duram mais tempo, são mais fáceis de integrar com sistemas de gestão de edifícios e estas caraterísticas tornam-nos mais apelativos para uma série de aplicações de ventiladores industriais.

Tipo de ventilador	Caraterísticas	Aplicações
Centrífuga	Alta pressão, fluxo de ar radial, lâminas curvas	Exaustão industrial, recolha de poeiras, manuseamento de materiais
Axial	Fluxo de ar paralelo de elevado volume e baixa pressão	Ventilação geral, sistemas de refrigeração, ventilação de túneis
Fãs da CE	Controlo de velocidade variável e eficiente em termos energéticos	Centros de dados, sistemas de gestão de edifícios

Aplicações em vários sectores

As soluções de ventiladores industriais são utilizadas em muitas indústrias para otimizar as condições e encorajar uma utilização eficaz. Vejamos algumas das principais indústrias:

Fabrico

Os ventiladores industriais na indústria transformadora são essenciais para o arrefecimento e controlo da temperatura, dos níveis de humidade e da qualidade do ar. Servem para eliminar o calor causado pelas máquinas, reduzir a presença de vapor e eliminar gases de escape e poeiras perigosas num espaço fechado. Os ventiladores de arrefecimento industrial também têm sido utilizados no processamento de metais, plásticos, têxteis e outras indústrias para controlar temperaturas elevadas que, de outra forma, danificariam os produtos e causariam perigo aos empregados.

Utilizações para ventiladores industriais compactos Os ventiladores podem ser utilizados em locais, por exemplo, fábricas, onde há pouco espaço de manobra. Os ventiladores montados podem ser adicionados a máquinas como máquinas CNC, máquinas de moldagem por injeção e impressoras 3D, servindo para concentrar o arrefecimento em peças específicas. O calor é um dos factores antagónicos no funcionamento das máquinas modernas, provocando o desgaste do equipamento e a sua eventual quebra. Com a utilização de ventoinhas de arrefecimento compactas, que arrefecem componentes propensos a sobreaquecimento, são atingidas temperaturas de funcionamento óptimas e a potência da máquina mantém-se como previsto. Os ventiladores não só arrefecem o equipamento, como também melhoram todo o processo de fabrico, uma vez que a sobrecarga térmica permite que o equipamento não seja utilizado durante muito tempo, melhorando o tipo de produtos que estão a ser produzidos.

Agricultura

Exemplos na agricultura A agricultura utiliza ventiladores industriais em estufas, aviários e estábulos para fornecer e controlar a ventilação. Mantêm a temperatura, a humidade e a circulação do ar, o que é favorável às culturas e ao bem-estar dos animais. Existem também ventiladores de exaustão industriais utilizados para exaustar a humidade excessiva, o dióxido de carbono e o amoníaco e existem também ventiladores de ar industriais que fornecem ar limpo a todas as instalações.

Centros de dados

As ventoinhas de ventilação industrial são componentes internos importantes para as instalações dos centros de dados, especificamente com o objetivo de arrefecer o servidor e outros equipamentos de TI. Se uma condição de sobreaquecimento se mantiver durante muito tempo, pode conduzir a falhas catastróficas dos sistemas, perda de dados e diminuição da vida operacional do sistema. Existem ventiladores industriais que aspiram o ar quente produzido pelo funcionamento do equipamento e o substituem por ar mais frio, de modo a reduzir o risco de sobreaquecimento. Além disso, os sistemas de ventilação adequados servem para facilitar o controlo das condições de humidade e, como tal, minimizam as hipóteses de corrosão e curto-circuitos.

Edifícios comerciais

As aplicações de ventiladores industriais também são úteis em operações relacionadas com edifícios comerciais, por exemplo, instalação de ventiladores em escritórios típicos, escolas e hospitais. Estes ventiladores são mesmo utilizados nos sistemas HVAC para o fornecimento de ar fresco ou para a distribuição de ar às regiões pretendidas, para o controlo da temperatura dos espaços e para o fornecimento de ar fresco nos volumes necessários. Estes ventiladores ajudam a eliminar o ar velho, os poluentes nocivos e o mau cheiro, garantindo assim um ambiente mais saudável e agradável no interior. Também os ventiladores de exaustão industriais encontram a sua aplicação em cozinhas comerciais para a remoção de fumo, calor e gordura nas áreas de cozinha.

Seleção do ventilador industrial adequado

Vários factores devem ser avaliados durante a seleção de um ventilador industrial para uma aplicação específica.

Tamanho e capacidade do ventilador

A capacidade dimensional e outras caraterísticas de um ventilador industrial devem ser ditadas pelos pés cúbicos de espaço a ser ventilado, para além da sua utilização designada. Os ventiladores devem ser sempre escolhidos tendo em conta caraterísticas específicas, tais como o dilema entre a elevada taxa de caudal de ar, a pressão estática e o consumo de energia em pés cúbicos por minuto. Além disso, existem restrições sinusoidais em tudo, que são fornecidas por várias opções de acionamento direto para uma transmissão de calor eficiente e baixa manutenção.

Níveis de ruído

Os ventiladores industriais podem, nalgumas circunstâncias, emitir ruídos elevados que podem ter efeitos negativos em determinadas aplicações. Há situações que devem ser evitadas quando se considera o tipo de nível de ruído existente e tais circunstâncias são empregados de hotel ruidosos ou residentes. Os níveis de emissão de som também dependem das caraterísticas do ventilador, por exemplo, os ventiladores industriais incorporam frequentemente materiais de absorção de som e isolamento de vibrações. As formas aerodinâmicas das pás também podem reduzir os níveis de ruído do ventilador ou da pá.

Eficiência energética

A eficiência energética é um aspeto essencial quando se trata de tomar uma decisão sobre um ventilador industrial. A utilização de sistemas de ventiladores de refrigeração industrial pode ser muito dispendiosa em termos de energia e do seu efeito ambiental. Neste sentido, a utilização de motores de elevada eficiência, variadores de velocidade e a aplicação de um design de pás optimizado podem contribuir para minimizar os gastos de energia com os custos operacionais.

Padrões de fluxo de ar

Os diferentes tipos de ventiladores industriais funcionam de forma diferente e produzem uma diferenciação no padrão de fluxo que pode ser um fator na determinação da utilização específica para a qual o ventilador será utilizado. Devido às suas caraterísticas de caudal de ar de alta pressão, os ventiladores centrífugos são preferencialmente utilizados em sistemas de condutas e outros sistemas onde a pressão estática é elevada. Por outro lado, os ventiladores axiais têm as qualidades de movimentar um grande volume de ar a baixas pressões, o que lhes permite arrefecer e ventilar aplicações gerais. Além disso, em situações em que a condensação pode ser um problema, a ocupação do caudal de ar é também crucial a observar.

Conclusão

Nenhuma empresa com processos industriais pode passar sem ventiladores industriais. Todas as unidades industriais, tais como a indústria transformadora e a agricultura, os centros de dados e os edifícios comerciais necessitam de soluções de ventiladores industriais para ajudar a manter locais de trabalho saudáveis, seguros e produtivos e a salvaguardar os operadores e os activos críticos. Os gestores de instalações industriais podem selecionar os melhores ventiladores para as suas necessidades, reconhecendo as muitas categorias de ventiladores industriais, as suas caraterísticas e as suas aplicações. Este documento também salientou a importância de se conseguir uma conceção, dimensionamento e instalação corretos dos ventiladores industriais, uma vez que estes são passos fundamentais para aproveitar as funcionalidades de qualquer ventilador industrial, proporcionando um ambiente de trabalho habitável, mantendo a eficiência e a sustentabilidade. Os ventiladores industriais são capazes de controlar simultaneamente o caudal de ar de massa e contribuir significativamente para os processos de ventilação e arrefecimento em condições ambientais internas adversas, pelo que são extremamente úteis.