El Ventilador del Aire Acondicionado. Turbina, Funcionamiento, Tipos

El Ventilador del Aire Acondicionado cumple una función primordial en el ciclo de refrigeración del aparato. Veamos más de este componente, su funcionamiento, tipos y las diferencias entre ventiladores y turbinas.

Los ventiladores están formados por un motor eléctrico que acciona una hélice. La energía cinética suministrada por el motor eléctrico a la hélice, permite que el aire se mueva directamente de un lugar a otro. Esto se aprovecha en los equipos de climatización.

La función del ventilador del aire acondicionado es garantizar un buen flujo del aire que circula en el aparato tanto en el condensador como en el evaporador.

También trabaja para estabilizar el nivel de temperatura, lo que permite un mejor rendimiento de enfriamiento en el equipo. El modo de funcionamiento del ventilador varía según el tipo de aire acondicionado.

En muchos casos, trabaja en estrecha colaboración con el sistema de control para garantizar la temperatura ideal.

La Diferencia Entre Ventiladores Y Turbinas

Ventilador y turbina, aunque a priori funcionen de la misma forma y se utilicen de la misma forma, presentan algunas diferencias. Se trata de dos disposiciones mecánicas que sirven para devolver el aire a un área determinada.

Sin embargo, se utiliza un ventilador para hacer circular el aire en las partes más grandes y ambiguas. En cuanto a las turbinas, se utilizan para canalizar la corriente del aire en una región determinada.

Ventilador

• Son muy fáciles de mantener e instalar, si sigues las instrucciones cuidadosamente.
• Por lo general, el elemento actuante son un conjunto de aspas.
• El flujo de aire es paralelo al eje y no cambia.
• El ventilador es ideal para áreas grandes, y su flujo no es fácil de canalizar por su diseño.

Turbina

• Requiere un trabajo de mantenimiento regular ya que la mayoría no son autolimpiantes.
• El flujo de aire es perpendicular al eje, y puede cambiar por diseño.
• Su velocidad de trabajo por lo general es mayor.
• Su flujo es controlable, se puede canalizar fácilmente por diseño.

En equipos Tipo Split, podrás ver un ventilador grande en la unidad externa, donde se ubica el condensador y el compresor. Este ventilador se encarga de forzar aire a través del condensador para “extraer el calor” del refrigerante.

También podrás ver una o varias turbinas en la unidad interior, donde se ubica el evaporador y el sistema de control. Esta turbina se encarga de forzar el aire a través del evaporador para “agregar calor” al refrigerante. Con esta acción, se enfría el aire del ambiente.

En un equipo de aire acondicionado de ventana, muchas veces conseguirás la turbina y el ventilador compartiendo el mismo motor, por temas de diseño y espacio. Aunque te podrás conseguir estos dos dispositivos de forma separada también.

Tipos De Ventiladores y Turbinas

Para la elección de ventiladores y turbinas, es importante verificar el caudal volumétrico, la presión, el tipo de material utilizado, las limitaciones de espacio y la eficiencia. Estas características influyen en gran medida en el diseño y la eficiencia del sistema.

Los ventiladores se distinguen en dos categorías principales, según la dirección del flujo:

• Ventiladores centrífugos. (Turbinas)
• Ventiladores axiales.

Para los ventiladores centrífugos, el flujo de aire cambia de dirección. El primero está a la entrada y el segundo a la salida. A estos ventiladores, la mayoría de nosotros los conocemos como turbinas.

En cambio, para el ventilador axial, el aire entra y sale sin que cambie el sentido del flujo.

Ventiladores centrífugos o turbinas

En estos ventiladores, el aire se aspira en paralelo al eje de la turbina (eje del motor) y luego se expulsa perpendicularmente.

En el ámbito de la refrigeración y la climatización existen dos tipos de turbinas, las turbinas de acción, (rendimiento del 60 al 75%), cuyas palas están colocadas hacia delante, y las turbinas de reacción (rendimiento del 75 al 85%) que tienen sus palas curvadas hacia atrás.

Estos dos tipos de turbinas existen en entrada simple y entrada doble (dos entradas contiguas).

Las turbinas de acción se utilizan a baja y media presión, su accionamiento se realiza bien por correas o por accionamiento directo, muy utilizado en sistemas de techo, unidades de tratamiento de aire (UTA), extractores, etc.

En cuanto a las turbinas de reacción, permiten presiones más elevadas que las hacen ideales para sistemas con caídas de presión elevadas. Las turbinas de reacción son accionadas directamente por un motor que generalmente es accionado por un convertidor de frecuencia para regular su velocidad y caudal según la instalación.

En un ventilador centrífugo, el flujo de aire es radial al eje. Los ventiladores centrífugos se pueden clasificar también según su hélice:

• Hélices curvas hacia adelante. De mayor eficiencia y ocupa poco espacio, los cambios de presión tienen poco impacto en el motor y en el cabezal. Estas hélices están presentes en las turbinas de acción.
• Hélices curvas hacia atrás. La alta eficiencia, el bajo consumo de energía y los cambios de presión tienen poco impacto en el volumen de aire. Este tipo de turbinas tiene una baja distribución del sonido. Estas hélices están presentes en las turbinas de reacción.
• Hélices traseras rectas. Este modelo tiene una alta eficiencia. Su limpieza es automática y el cambio de presión tiene poca influencia en el volumen de aire.
• Hélices radiales rectas. La limpieza también es automática.

Ventiladores axiales

Los ventiladores helicoidales o axiales son los más comunes, un motor impulsa una hélice de dos a siete palas, estos ventiladores tienen una eficiencia y una presión disponible bastante baja.

Generalmente se utilizan en aplicaciones donde las caídas de presión son muy bajas, como en condensadores y evaporadores de cámaras frigoríficas, calefactores unitarios, condensadores de sistemas Split y MultiSplit o incluso un extractor montado directamente en una pared.

En este dispositivo, el aire es aspirado y soplado axialmente, y los perfiles de las palas son muy variados. Algunos ventiladores helicoidales tienen palas móviles y orientables, dependiendo de su posición, puede modificar el caudal del ventilador.

En los últimos años, los nuevos perfiles resultantes de la investigación aeronáutica han permitido avances importantes, y algunos de estos ventiladores axiales alcanzan prestaciones y presiones disponibles que antes eran imposibles de alcanzar.

En principio, los ventiladores axiales se clasifican según su impulsor, a saber:

• Ventilador de impulsor helicoidal. Son los más comunes. El movimiento de aire lo realiza con poca pérdida de carga. Pero, al existir un aumento de presión, existirá pérdida de eficiencia ya que su diseño se deja influenciar por la resistencia del aire.
• Ventilador de impulsor tubular. Con una carcasa cilíndrica y hélices aerodinámicas, este tipo de ventilador vence la resistencia aerodinámica con mayor facilidad, y por lo tanto no es tan influenciable por los cambios de presión.

Funcionamiento del Ventilador del Aire Acondicionado

En la mayoría de los casos, si el equipo se encuentra en su modo de enfriamiento, la turbina ubicada en la unidad interior, funciona simultáneamente con el compresor, que se encuentra en la unidad exterior.

Mientras tanto, en la unidad exterior, podrás ver el ventilador también funcionando. Podemos decir que el sistema se encuentra en plena carga.

Si se llega a la temperatura ideal dentro del ambiente climatizado, el sistema lo detecta por medio del sensor del termostato, y automáticamente apaga el compresor. Al apagar el compresor, el sistema de control apaga el ventilador del condensador al poco tiempo, o en su defecto ralentiza su velocidad.

Igual sucede con la turbina ubicada en la unidad interna. El sistema ralentiza su velocidad, en espera de que vuelva a subir la temperatura, para normalizar nuevamente la velocidad.

Esto sería lo común cuando el equipo se encuentra en su modo de enfriamiento. Pero todo esto dependerá del modo de funcionamiento del momento. Por ejemplo, si el equipo se coloca en modo “FAN”, modo ventilador, el sistema no encenderá el compresor, y funcionará solo con la turbina del evaporador.

En el modo “FAN”, el equipo no enfriará, y solo recirculará el aire del ambiente climatizado.

Si la turbina del evaporador se daña, no tendrás problema en detectar la falla, ya que no verás circulación de aire frío. Esto acarrea un aumento del trabajo del compresor, algo que hace de manera automática, y provocando que el evaporador se congele.

Si el ventilador del compresor se daña, no habrá “extracción de calor” del refrigerante, elevando la temperatura y presión del ciclo, elevando también la temperatura en el evaporador. Podrás ver circulación de aire, pero no será aire frio.

La Turbina del Aire Acondicionado

El ventilador tangencial viene en forma de turbina, que parece una “rueda de paletas” o “rueda de hámster” bastante larga, a diferencia de los ventiladores “clásicos”, que tienen la forma de una hélice.

Por lo tanto, el aire sigue una trayectoria “tangencial” alrededor del cilindro formado por la turbina, en todo su ancho. El aire no atraviesa la turbina.

Como precaución, la turbina siempre está protegida. Si se coloca en la succión del dispositivo, generalmente es el filtro el que juega el papel de protección, de lo contrario hay al menos una rejilla.

Partes de la Turbina de Aire Acondicionado

El ventilador tangencial o turbina es un conjunto de 3 elementos:

• Un impulsor en forma cilíndrica. Encargado de succionar el aire y forzarlo a través del evaporador.
• Un marco o carcasa en forma de “U”.
• Un motor está unido a una de las caras laterales del bastidor. Su eje es integral con el eje de la turbina.

Este tipo de ventilador se utiliza en transmisores de calefacción y / o aire acondicionado que utilizan el principio de convección forzada y que se ubican directamente en el volumen a tratar. El aire se calienta o enfría en contacto con un intercambiador, luego se sopla en el área a tratar.

Por lo tanto, encontraremos este ventilador en unidades interiores de acondicionadores de aire de sistema Split o en ventiladores de consola, montados en la pared, montados en superficie, empotrados en el techo tipo cassette de 1 o 2 vías.

Ciertos electrodomésticos también están equipados con él, en particular ventiladores verticales conocidos como “torres de ventilación”.

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Ventajas de la Turbina de Aire Acondicionado

Las ventajas de la turbina en el aire acondicionado son numerosas:

• Es adecuada para dispositivos compactos, porque el diámetro de la turbina es de solo unos centímetros para una longitud que puede ser más de 10 veces su diámetro.
• Su caudal es homogéneo en su gran sección de soplado.
• La dirección del flujo de soplado se puede cambiar mediante persianas ajustables.
• Su nivel de ruido es bajo.
• Puedes variar fácilmente su velocidad y por lo tanto su flujo.

Desventajas de la Turbina de Aire Acondicionado

• Tiene baja presión disponible, lo que significa que no se puede utilizar con conductos.
• Es sensible a las incrustaciones y a la suciedad.

Cómo Limpiar la Turbina del Aire Acondicionado

Si tienes un aire acondicionado y solo limpias el filtro extraíble, debes saber que la turbina también se ensucia y necesita un mantenimiento periódico.

La turbina sucia hace que el viento salga con menos fuerza, haciendo que tu dispositivo funcione más y, en consecuencia, consuma más energía.

Para limpiar la turbina es necesario desmontar parte de la unidad, retirar la turbina y lavarla con agua a alta presión, preferiblemente. Debes estar atento de separar el conjunto de impulsor, del motor, y lavar solo el conjunto impulsor. Este servicio debe ser realizado por especialistas en aire acondicionado.

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Algunos de estos sistemas no permiten desmontar solo la parte frontal de la unidad para acceder a la turbina, por lo que es necesario retirar toda la unidad de la pared, lo que requiere más trabajo y es más costoso.

Por lo tanto, si aún no tienes un equipo Split y planeas comprar uno, asegúrate de que tengas acceso a la turbina sin tener que desarmar la unidad por completo.