Os sistemas de climatização dependem de equipamentos de ventilação para aquecimento e ar condicionado, uma vez que os chillers e caldeiras, por si só, não conseguem fornecer o efeito de aquecimento ou resfriamento necessário. Além disso, os sistemas de ventilação garantem um fornecimento constante de ar fresco para os espaços internos. De acordo com os requisitos de pressão e fluxo de ar de cada aplicação, utiliza-se um ventilador ou um soprador.
Antes de discutirmos os principais tipos de ventiladores e sopradores, é importante entender a diferença entre os dois conceitos. A Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) define ventiladores e sopradores com base na relação entre a pressão de descarga e a pressão de sucção.
- Fã:Relação de pressão até 1,11
- Ventilador:Relação de pressão de 1,11 a 1,2
- Compressor:A relação de pressão excede 1,2.
Ventiladores e sopradores são necessários para que o ar vença a resistência ao fluxo causada por componentes como dutos e dampers. Existem muitos tipos disponíveis, cada um adequado para determinadas aplicações. Escolher o tipo certo ajuda a otimizar o desempenho do sistema HVAC, enquanto uma escolha inadequada leva ao desperdício de energia.
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Tipos de ventiladores
Os ventiladores podem ser classificados em centrífugos ou axiais, com base em como estabelecem o fluxo de ar. Por sua vez, existem vários subtipos em cada categoria, e a escolha de um ventilador adequado à aplicação é fundamental para uma instalação de HVAC de alto desempenho.
A tabela a seguir resume os principais tipos de ventiladores centrífugos: radiais, de pás curvadas para a frente, de pás curvadas para trás e do tipo aerofólio.
| TIPO DE VENTILADOR | DESCRIÇÃO |
| Radial | -Alta pressão e fluxo médio Tolera poeira, umidade e calor, sendo adequado para uso industrial. -O consumo de energia aumenta significativamente com o fluxo de ar. |
| Curvado para a frente | -Pressão média e alto fluxo - Adequado para sistemas de climatização com pressão relativamente baixa, como unidades de telhado compactas. Tolera poeira, mas não é adequado para ambientes industriais agressivos. -O consumo de energia aumenta significativamente com o fluxo de ar. |
| curvado para trás | -Alta pressão e alto fluxo -Eficiente em termos energéticos -Não apresenta um aumento drástico de pressão com o fluxo de ar. -Aplicações HVAC e industriais, incluindo sistemas de ventilação forçada. |
| Perfil aerodinâmico | -Alta pressão e alto fluxo -Eficiente em termos energéticos -Projetado para aplicações com ar limpo |
Por outro lado, os ventiladores de fluxo axial são classificados em hélices, ventiladores axiais tubulares e ventiladores axiais de palhetas.
| TIPO DE VENTILADOR | DESCRIÇÃO |
| Hélice | -Baixa pressão e alto fluxo, baixa eficiência -Adequado para temperaturas moderadas -O fluxo de ar é drasticamente reduzido se a pressão estática aumentar. -As aplicações comuns incluem ventiladores de exaustão, condensadores externos e torres de resfriamento. |
| Tubo axial | -Pressão média e alto fluxo -Carcaça cilíndrica e espaço reduzido com pás do ventilador para otimizar o fluxo de ar -Utilizado em sistemas de climatização (HVAC), sistemas de exaustão e aplicações de secagem. |
| Palheta axial | -Alta pressão e vazão média, alta eficiência -Fisicamente semelhante aos ventiladores axiais tubulares, integrando palhetas guia na entrada para melhorar a eficiência. -Os usos comuns incluem sistemas de climatização e exaustão, especialmente onde é necessária alta pressão. |
Com uma seleção tão ampla de ventiladores, existe uma solução para quase qualquer aplicação. No entanto, essa variedade também significa maior probabilidade de escolher o ventilador errado sem a orientação adequada. A melhor recomendação é evitar decisões baseadas em "regras empíricas" e, em vez disso, obter um projeto profissional que atenda às necessidades do seu projeto.
Tipos de sopradores
Como mencionado anteriormente, os sopradores operam com uma relação de pressão de 1,11 a 1,2, o que os torna intermediários entre um ventilador e um compressor. Eles podem produzir pressões muito mais altas do que os ventiladores e também são eficazes em aplicações industriais de vácuo que exigem pressurização negativa. Os sopradores são divididos em duas categorias principais: centrífugos e de deslocamento positivo.
Sopradores centrífugosPossuem algumas semelhanças físicas com as bombas centrífugas. Normalmente incluem um sistema de engrenagens para atingir velocidades bem acima de 10.000 rpm. Os sopradores centrífugos podem ter uma construção de estágio único ou de múltiplos estágios, sendo que o projeto de estágio único oferece maior eficiência, enquanto o projeto de múltiplos estágios proporciona uma faixa de fluxo de ar mais ampla em pressão constante.
Assim como os ventiladores, os sopradores centrífugos têm aplicações em sistemas de climatização (HVAC). No entanto, graças à sua alta capacidade de gerar pressão, eles também são utilizados em equipamentos de limpeza e na indústria automotiva. Sua principal limitação é a rápida redução do fluxo de ar quando um obstáculo aumenta a pressão, o que os torna inadequados para aplicações com alto risco de entupimento.
Sopradores de deslocamento positivoPossuem uma geometria de rotor projetada para capturar bolsas de ar, impulsionando o fluxo na direção desejada em alta pressão. Embora girem em velocidades mais baixas do que os sopradores centrífugos, podem produzir pressão suficiente para remover objetos que obstruam o sistema. Outra diferença importante em relação às opções centrífugas é que os sopradores de deslocamento positivo são normalmente acionados por correias em vez de engrenagens.
Conclusão
Os ventiladores e sopradores são normalmente especificados com base nos requisitos de pressão e fluxo de ar de cada aplicação, bem como nas condições específicas do local, como poeira e temperatura. Uma vez especificado o tipo correto de ventilador ou soprador, o desempenho geralmente pode ser aprimorado com sistemas de controle. Por exemplo,inversores de frequência (VFD)Pode reduzir drasticamente o consumo de eletricidade de ventiladores que funcionam de forma intermitente.
Data da publicação: 13/01/2021