EN
El otoño pasado, un fabricante comercial de UTA con más de una década de experiencia se puso en contacto con nosotros: «Dannis, nuestra UTA alcanza perfectamente el caudal de aire objetivo durante las pruebas en fábrica. Sin embargo, tras un mes de funcionamiento in situ, el caudal de aire disminuye un 20 %. Hemos probado con tres proveedores de ventiladores —con especificaciones idénticas de ventiladores axiales de corriente alterna— y todos presentan el mismo comportamiento. ¿Se debe a los ventiladores o a nuestro diseño?»
Nos envió la configuración de la UTA: sección de mezcla + filtro previo G4 + filtro de bolsas F7 + batería de refrigeración + batería de calefacción + humidificador + sección de ventilador —una UTA comercial típica para oficinas, con un caudal de diseño de 3 000 m³/h, que utiliza un ventilador axial de corriente alterna con motor de inducción de 350 mm, funcionando a velocidad fija y sin control de velocidad.
Durante la prueba en fábrica, todas las secciones estaban completamente nuevas: caída de presión del filtro previo de 50 Pa, caída de presión de la batería de refrigeración en régimen seco de 80 Pa, humidificador apagado. La resistencia total del sistema era de aproximadamente 180 Pa. El ventilador operaba cómodamente dentro de su zona nominal. Caudal de aire: 3 000 m³/h. Aprobado.
Un mes después, en el lugar: prefiltración cargada a 120 Pa, batería de refrigeración funcionando en estado húmedo (modo de refrigeración real) a 150 Pa, humidificador activo a 30 Pa. Resistencia total del sistema: 350 pa —casi el doble del valor de prueba en fábrica. ¿Y el ventilador de aire acondicionado? Sin control de velocidad. El punto de operación se desplazó hacia la izquierda a lo largo de la curva PQ. El caudal de aire disminuyó de 3.000 m³/h a 2.400 m³/h .
Primera conclusión: Los ventiladores no estaban defectuosos. Los tres proveedores eran correctos. El fallo fundamental residía en la lógica de selección: el ventilador se dimensionó únicamente para condiciones nuevas de fábrica, sin prever la resistencia variable en campo.
La causa raíz queda clara al representar gráficamente la resistencia del sistema en función del tiempo:
| Cronograma | Condición | Filtro | En bobina | Humilificador de agua | Resistencia total | Flujo de aire |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Prueba de fábrica | Nueva · Batería seca | 50 Pa | 80 Pa | 0 Pa | ~180 Pa | 3.000 m³/h ✅ |
| 1 mes de uso | Carga del filtro·Batería húmeda | 120 pa | 150 pa | 30 Pa | ~350 Pa | 2.400 m³/h ❌ |
| 6 meses de uso | Fin de vida útil del filtro·Batería húmeda | 200 Pa | 150 pa | 30 Pa | ~430 Pa | 1.800 m³/h ❌ |
Una UTA no es un sistema estático. Los filtros se obstruyen, las serpentinas de refrigeración cambian de funcionamiento en seco a funcionamiento en húmedo, los humidificadores se encienden y apagan cíclicamente: cada uno de estos cambios altera la resistencia que percibe el ventilador. la resistencia aumenta → el punto de operación se desplaza hacia la izquierda → el caudal de aire disminuye . Sin control de velocidad, solo puede seguir la curva descendente.
La solución no requirió un ventilador más grande, un variador de frecuencia (VFD) ni una nueva carcasa para la UTA. Requirió únicamente una cosa: un motor capaz de ajustar su velocidad en respuesta a la resistencia variable: un motor EC.
Recomendamos la FG3G350-2APL-90 —mismo diámetro (350 mm), misma tensión (230 VCA), misma clase de caudal (3.500 m³/h), pero con el motor de inducción de corriente alterna sustituido por un Motor EC sin escobillas de rotor externo BLEC92 con control nativo de velocidad variable 0–10 V/PWM.
| Elemento de Diseño | Seleccionado | Por qué fue importante aquí |
|---|---|---|
| Tipo de ventilador | Axial (tipo G con protección) | Alto caudal · descarga axial · coincide con la dirección del flujo de aire de la UTA |
| Tipo de Motor | EC sin escobillas (BLEC92) | Control nativo de velocidad 0-10 V/PWM · regulación continua · no se requiere variador de frecuencia (VFD) |
| Voltaje | 230Vac | Conexión directa a la red eléctrica · no se requiere fuente de alimentación de CC externa |
| Diámetro del Rotor | 350mm | Mismas dimensiones que el equipo original — ninguna modificación necesaria en la carcasa de la UTA |
| Parámetros | Valor | Nota |
|---|---|---|
| Modelo | FG3G350-2APL-90 | Eléctrico PL · serie mecánica 90 |
| Categoría de ventilador | Ventilador axial (con rejilla protectora) | Tipo G |
| Diámetro del Rotor | de una longitud de 50 mm | — |
| Tensión nominal | 230 VAC | 50/60 Hz |
| Velocidad nominal | 1.580 rpm | control de velocidad continuo 0-10 V/PWM |
| Flujo máximo de aire | 3.500 m³/h | Condición de aire libre |
| Presión estática máxima | 135 pa | Condición de caudal nulo |
| Potencia nominal | 160 W | Carga completa |
| Corriente nominal | 1,15 A | A 230 VCA |
| Nivel de presión acústica | 63 dB(A) | Condición nominal · a 1 m |
| Tipo de Motor | BLEC92 | eC trifásico sin escobillas · rotor externo |
| Control de Velocidad | 0-10 VCC / PWM | Estándar |
| Clasificación de Protección | Ip44 | Instalación de UTA para interiores |
| Temperatura de funcionamiento | -25 ~ +60 ℃ | — |
El cliente planteó la pregunta obvia: «Con el mismo tamaño de impulsor, EC cuesta más que CA. ¿Vale la pena?»
Le proporcionamos una tabla comparativa y tres criterios de decisión:
| Métrico | Original: Motor de inducción de CA | Nuevo: Corriente continua sin escobillas (BLEC92) | Diferencia |
|---|---|---|---|
| Eficiencia en Carga Máxima | ~55-65% | >85% | ahorro energético del 30-40% |
| Rango de control de velocidad | Fijo / requiere variador de frecuencia (VFD) | regulación continuada del 0 al 100 % · nativa | Eliminación del coste del variador de frecuencia (VFD) |
| CORRIENTE DE ARRANQUE | 5-7 × la intensidad nominal | < 1,2 × la intensidad nominal | Impacto mínimo en la red eléctrica |
| Factor de potencia | 0.6-0.75 | >0.95 | Bajas pérdidas reactivas |
| Ruido | 68-72 dB(A) | 63 dB(A) | 5-9 dB más silencioso |
| Vida útil | 20 000-30 000 h | 40 000-60 000 h | doble vida útil |
Tres dimensiones que decidieron este caso:
① El control de velocidad es obligatorio, no opcional: Esta UTA presenta una resistencia dinámica multietapa, lo que obligaba al ventilador tenía a incorporar control de velocidad. El coste total del motor de corriente alterna + variador de frecuencia (VFD) + armario de control + cableado + puesta en servicio era, en realidad superó la solución EC todo-en-uno.
② Ubicación sensible al ruido: La sala de la UTA estaba directamente adyacente al espacio de oficinas. 72 dB(A) CA → 63 dB(A) CE. Esa diferencia de 9 dB significó un estadio menos de atenuación acústica, y los ahorros en el silenciador cubrieron aproximadamente la prima de precio de los ventiladores CE.
③ Preparado para VAV en futuros proyectos: El cliente tenía proyectos próximos que requerían volumen de aire variable. Con la arquitectura CA + variador de frecuencia, actualizar a VAV implica rehacer la lógica de control. Con los ventiladores CE, la interfaz 0-10 V/PWM se conecta directamente al DDC; cambiar de CAU a VAV no requiere ningún cambio en la sección del ventilador.
Cada selección debe cumplir con la curva PQ. A continuación se muestra el modelo FG3G350-2APL-90 a 1.580 rpm, superpuesto con el perfil real de resistencia del sistema en este caso:
| Punto de operación | Flujo de aire (m³/h) | Presión estática (Pa) | Condición correspondiente del caso |
|---|---|---|---|
| Aire libre | 3,500 | 0 | — (máximo teórico) |
| Punto nominal ⭐ | ~1,750 | ~70 | Nuevo de fábrica · bobina seca → la velocidad puede reducirse |
| 1 mes de uso | ~3,000 | ~90 | El ventilador EC aumenta su velocidad hasta ~85 % · el caudal de aire se reduce al valor de diseño |
| 6 meses de uso | ~3,000 | ~110 | El ventilador EC aumenta su velocidad hasta ~95 % · aún dentro de la zona nominal |
| Apagado | 0 | 135 | Presión estática máxima · caudal nulo |
Conclusión: El modelo FG3G350-2APL-90, con una presión estática máxima de 135 Pa, mantiene el punto de operación dentro de su zona nominal incluso cuando la resistencia del sistema alcanza 2,4 veces el valor original de diseño. Mientras que el ventilador CA ya había descendido a 2.400 m³/h, el ventilador EC —con control de velocidad en bucle cerrado— restablece el caudal de aire a 3.000 m³/h, manteniéndose cómodamente por debajo del 90 % de su velocidad máxima.
El cliente instaló un prototipo de UTA con el modelo FG3G350-2APL-90, acoplado a un sensor de presión estática de 0–10 V para control en bucle cerrado. Tras un ciclo completo de 6 meses de filtro, estos fueron los resultados informados:
Cero degradación durante todo el ciclo del filtro. El control en bucle cerrado EC compensa automáticamente la carga del filtro y las condiciones de bobina mojada.
160 W frente a ~250 W originales. Funcionamiento de 12 h/día. Ahorro anual de 400-500 kWh por unidad.
63 frente a 72 dB(A). UTA ubicada en sala adyacente a oficinas. Se eliminaron las quejas por ruido.
El aire acondicionado original requería ajuste trimestral de la correa. Accionamiento directo EC: cero mantenimiento.
| Métrico | Antes (velocidad fija CA) | Después (velocidad variable EC) |
|---|---|---|
| Caudal de aire de fábrica | 3.000 m³/h | 3.000 m³/h (velocidad reducida para igualarla) |
| Caudal de aire tras 6 meses | 1.800 m³/h (-40 %) | 3.000 m³/h (compensación en circuito cerrado · decaimiento nulo) |
| Potencia de entrada (en funcionamiento) | ~250 W | ~160 W |
| Nivel de ruido a 1 m | 72 dB(A) | 63 dB(A) |
| Control de Velocidad | Ninguno | 0-10 VCC directo al DDC |
| Intervalo de mantenimiento | Trimestral (tensión de la correa) | Sin mantenimiento (accionamiento directo, sin correas) |
El cliente ha especificado desde entonces el modelo FG3G350-2APL-90 en tres proyectos posteriores y está evaluando sus variantes de mayor caudal para otra línea de productos.
Este proyecto nos enseñó varias lecciones dignas de compartir:
Si está trabajando en un proyecto similar de UTA, aquí tiene la matriz completa de la plataforma FG3G350:
| Modelo | MOTOR | Voltaje | Flujo máximo de aire | Presión máxima | Potencia | Ruido | Mejor para |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
FG3G350-2APL-90 |
Ec | 230Vac | 3.500 m³/h | 135 pa | 160W | 63dB | Estándar de UTA · Control electrónico de velocidad · esta caja |
FG3G350-2AGL-90 |
CA | 230Vac | 3.500 m³/h | 135 pa | — | — | UTA de caudal constante (CAV) · sensible al presupuesto |
FG3G350-2APN-90 |
Ec | 230Vac | 3.500 m³/h | 135 pa | 160W | 63dB | Conexión eléctrica PN · alternativa de sustitución directa |
FG3G350-48PL-90 |
Ec | 48VDC | 3.500 m³/h | 135 pa | 160W | 63dB | Alimentación en CC · aplicaciones especiales |
Nota de selección: Las señales de control de velocidad de PL y PN tienen polaridades diferentes. Si se conectan de forma inversa, el ventilador funcionará a velocidad mínima independientemente de la señal de control. Confirme el tipo de salida DDC antes de realizar su pedido.
¿Tiene problemas con la disminución del caudal de aire en su UTA? ¿Necesita los datos completos de la curva PQ para el modelo FG3G350-2APL-90 para validarlos con su sistema? Póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería de aplicaciones: [email protected]. Envíenos la configuración de su sección de UTA y las estimaciones de resistencia; realizaremos por usted el ajuste de la curva PQ.
