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DANNIS LUO · INGENIERÍA DE APLICACIONES FANOVA · septiembre de 2026
Un fabricante comercial de equipos de bronceado en el sudeste asiático nos envió el paquete de planos para un ensamblaje de ventilador para módulo LED. La caja mide 530 × 453 × 218 mm y pesa 7,74 kg una vez completamente montada. En su interior se ubica un soplador que alimenta cinco acoplamientos de bloqueo giratorio y un orificio cuadrado con rejilla, los cuales conducen aire hacia los módulos LED de la camilla.
La pregunta del cliente era específica: ¿qué familia de ventiladores mantiene el caudal de aire a través de seis salidas paralelas partiendo de una única fuente? Para la refrigeración de módulos LED, los valores de caudal de aire indicados en las hojas técnicas no fueron el factor determinante; lo fue la presión estática.
Una caja de refrigeración para módulos LED es un colector, no un conducto abierto al aire. El aire sale de un ventilador y debe dividirse entre cinco acoplamientos de giro y un orificio con persiana. Cada acoplamiento, cada tramo de conducto y cada lámina de la persiana añade resistencia, tanto en serie como en paralelo.
Dos restricciones hicieron que la especificación fuera más exigente que una función general de ventilación. La caja es pequeña, por lo que el ventilador debe generar dicha presión mediante un impulsor compacto. Además, el conjunto se instala dentro de un equipo utilizado por una persona, por lo que el nivel de presión sonora forma parte de la experiencia del producto.
Cada curva de ventilador tiene dos puntos extremos: caudal en aire libre con restricción nula y presión estática máxima con la salida completamente obstruida. Una instalación real opera entre ambos, en la intersección de la curva del ventilador y la curva del sistema.
La regla empírica de la industria es sencilla. Los ventiladores axiales funcionan de forma económica hasta aproximadamente 100 Pa de resistencia del sistema. Los sopladores centrífugos asumen la función por encima de 300 Pa, y cuando la presión total del sistema se sitúa entre 100 y 200 Pa, normalmente se prefiere un diseño centrífugo.
Como la caída de presión del sistema aumenta con el cuadrado del caudal, la curva del sistema se vuelve rápidamente más pronunciada. Esto penaliza a los ventiladores de baja presión en cajas ramificadas: la unidad axial puede indicar un valor comparable de caudal en aire libre, pero alcanza dicho valor únicamente cerca de una restricción nula y retrocede a lo largo de su curva tan pronto como se conectan los acopladores y la rejilla.
Ahora aplique esto a una caja de refrigeración para módulos LED con seis salidas.
| Modelo | Tipo | Caudal máximo de aire | - ¿Qué quieres? Presión estática | Potencia | Ruido |
|---|---|---|---|---|---|
| FG3G200-2AGL-70 | Axial, 200 mm | 1.205 m³/h | 250 Pa | 45 W | 62 dB(A) |
| FG3G250-2AGL-90 | Axial, 250 mm | 1.740 m³/h | 226 Pa | 80 W | 61 dB(A) |
| FB3G250-2APS-90 | Centrífuga de álabes curvados hacia atrás, 250 mm | 1.590 m³/h | 762 Pa | 220 W | 77,1 dB(A) |
| FS3G180-2AGL-20 | Centrífuga de una sola entrada, 180 mm | 1.320 m³/h | 1.265 Pa | 495 W | 76 dB(A) |
Esto equivale aproximadamente a cinco veces la presión estática de un ventilador axial de 200 mm, con un impulsor más pequeño, y más de doce veces los 100 Pa que marcan el límite inferior del rango económico de un ventilador axial.
Para este conjunto de refrigeración del módulo LED, FANOVA especificó un único FS3G180-2AGL-20 —ventilador centrífugo EC de entrada única con carcasa espiral y un impulsor de 180 mm. La descarga radial de la carcasa espiral es lo que genera la altura de presión; la entrada única mantiene el conjunto lo suficientemente compacto para la caja de 530 × 453 × 218 mm.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Modelo | FS3G180-2AGL-20 |
| Tipo | Ventilador centrífugo EC de entrada única con carcasa espiral |
| Tensión nominal | 230 VCA, monofásico, 50/60 Hz (rango de 184–270 VCA) |
| Consumo de corriente | 2,2 A ±10 % |
| Velocidad | 2.460 rpm ±5 % |
| Consumo de energía | 495 W ±10 % |
| Caudal máximo de aire | 776,8 CFM / 1.320 m³/h |
| - ¿Qué quieres? Presión estática | 5,06 plg.c.a. / 1.265 Pa |
| Nivel de presión acústica | 76 dB(A) ±5 |
| Clase de aislamiento | Clase B |
| Grado de protección | IP54 |
| Entrada de Control | 0-10 VCC o PWM |
| Salida de señal | Tacómetro FG, 3 pulsos por revolución |
| Interfaz serie | RS485 MODBUS (RSA / RSB) |
| Impeller | 180 mm de diámetro, 38 álabes, chapa de acero laminado en frío |
| Diámetro del rotor | 102 mm |
| Carcasa electrónica | Aluminio fundido a presión |
| MOTOR | Rotor externo EC, rodamientos de bolas, régimen S1 |
| Temperatura de funcionamiento | -25 a +60 °C ambiente |
| Esperanza de vida | 50 000 horas (L10) a 40 °C |
| Peso | 6.5 KG |
| Aprobaciones | CE, RoHS, ISO 9001, ErP 2015 |
Una camilla de bronceado no es una unidad de tratamiento de aire para azoteas. El ventilador está ubicado en la misma carcasa que el usuario. El nivel de presión sonora deja de ser una especificación secundaria y pasa a formar parte de la experiencia del producto.
76 dB(A) es el precio de 1.265 Pa. Si su número de salidas o la longitud del conducto permite una presión menor, el modelo FS3G180-2AGL-90 realiza la misma función a 70 dB(A) y 200 W, en lugar de 495 W. Especificamos la versión de mayor presión porque la disposición de seis salidas lo requería, y porque el control de velocidad recupera la mayor parte de la diferencia durante el funcionamiento normal.
Aquí es donde un ventilador EC se distingue claramente de una alternativa AC de velocidad fija. La entrada de 0-10 VCC o PWM permite al controlador ajustar la velocidad de forma continua. Un termistor integrado en el módulo LED mide la temperatura de unión, por lo que la velocidad del ventilador aumenta únicamente cuando los módulos están calientes y la camilla opera a velocidad reducida durante los periodos de inactividad.
Mantener 495 W a velocidad máxima durante 3.650 horas al año consume 1.807 kWh. Como la potencia del ventilador disminuye aproximadamente con el cubo de la velocidad, funcionar a velocidad parcial la mayor parte de ese tiempo reduce sustancialmente dicha cifra.
El mismo impulsor de 180 mm está disponible en otros puntos de funcionamiento si está desarrollando una gama de refrigeración para módulos LED en lugar de un solo modelo:
Tres preguntas determinan si necesita un soplante centrífugo o puede seguir utilizando un ventilador axial.
Primero, cuente las salidas y sume la longitud del conducto. Cualquier elemento ramificado, cualquier elemento de varios metros de longitud, cualquier elemento con persiana o filtro empuja hacia una alta presión estática.
En segundo lugar, trabaje a partir de la curva del sistema, no del valor de caudal libre. Estime la resistencia de cada elemento, añada un margen de reserva del 10 al 20 % y luego determine el punto en que la curva del ventilador cruza ese valor; este paso define la mayoría de las especificaciones de refrigeración para módulos LED.
En tercer lugar, decida si la carga varía. Si varía, un ventilador EC con entrada de 0–10 VCC compensa la diferencia de precio mediante el ahorro en costes operativos, y la señal FG permite la detección de fallos.
El modelo especificado FS3G180-2AGL-20 cubre esta disposición de refrigeración para módulos LED con un único impulsor: 1.320 m³/h y 1.265 Pa generados por una rueda de 180 mm, dentro de una caja de dimensiones 530 × 453 × 218 mm. El control de velocidad permite al fabricante ajustar el caudal de aire según la temperatura de unión del LED, en lugar de hacer funcionar el ventilador a plena potencia, y la salida de tacómetro FG permite la detección de fallos a nivel del producto.
