Qual é a diferença entre ventiladores e sopradores?

6 de junho de 2024 Roberto Magalhães

Os sistemas HVAC dependem de equipamento de ventilação para aquecimento ambiente e ar condicionado, uma vez que os refrigeradores e as caldeiras por si só não conseguem fornecer o efeito de aquecimento ou arrefecimento onde é necessário. Além disso, os sistemas de ventilação garantem um fornecimento constante de ar fresco aos espaços interiores. Com base nos requisitos de pressão e fluxo de ar de cada aplicação, é utilizado um ventilador ou um soprador.

Antes de discutir 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: Taxa de pressão até 1,11
Ventilador: Razão 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 supere a resistência ao fluxo causada por componentes como dutos e amortecedores. Existem muitos tipos disponíveis, cada um adequado para determinadas aplicações. Escolher o tipo certo ajuda otimizar o desempenho HVAC, enquanto a má seleção leva ao desperdício de energia.

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Tipos de fãs

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 escolher um ventilador que corresponda à aplicação é fundamental para uma instalação HVAC de alto desempenho.

A tabela a seguir resume os principais tipos de ventiladores centrífugos: radiais, curvados para frente, curvados para trás e tipo aerofólio.

TIPO DE VENTILADOR	DESCRIÇÃO
Radial	-Alta pressão e fluxo médio -Tolera poeira, umidade e calor, tornando-o adequado para uso industrial -O consumo de energia aumenta significativamente junto com o fluxo de ar
Curvado para frente	-Pressão média e alto fluxo -Adequado para sistemas HVAC com pressão relativamente baixa, como unidades de telhado embaladas -Tolera poeira, mas não é adequado para ambientes industriais agressivos -O consumo de energia aumenta significativamente junto com o fluxo de ar
Curvado para trás	-Alta pressão e alto fluxo -Energia eficiente -Não experimenta um aumento dramático na pressão com o fluxo de ar -HVAC e aplicações industriais, também sistemas de tiragem forçada
Aerofólio	-Alta pressão e alto fluxo -Energia eficiente -Projetado para aplicações com ar limpo

Por outro lado, os ventiladores de fluxo axial são classificados em hélices, tubos axiais e palhetas axiais.

TIPO DE VENTILADOR	DESCRIÇÃO
Hélice	-Baixa pressão e alto fluxo, baixa eficiência -Adequado para temperaturas moderadas -O fluxo de ar é reduzido drasticamente se a pressão estática aumentar. -Aplicações comuns incluem exaustores, condensadores externos e torres de resfriamento
Tubo axial	-Pressão média e alto fluxo -Caixa cilíndrica e pequena folga com pás do ventilador para melhorar o fluxo de ar -Usado em HVAC, sistemas de exaustão e aplicações de secagem
Palheta axial	-Alta pressão e fluxo médio, alta eficiência -Fisicamente semelhantes aos ventiladores axiais tubulares, integrando palhetas guia na admissão para melhorar a eficiência -Os usos comuns incluem sistemas HVAC e de exaustão, especialmente onde é necessária alta pressão

Com uma seleção tão ampla de ventiladores, existe uma solução para quase todas as aplicações. No entanto, a variedade também significa que há maior chance de selecionar o ventilador errado sem orientação adequada. A melhor recomendação é evitar decisões “regra de ouro” e, em vez disso, obtenha um design profissional que atenda às necessidades do seu projeto.

Tipos de sopradores

Conforme dito 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 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 centrífugos têm alguma semelhança física com bombas centrífugas. Eles 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 vários estágios, onde o design de estágio único oferece maior eficiência, mas o design de vários estágios fornece uma faixa mais ampla de fluxo de ar a pressão constante.

Assim como os ventiladores, os sopradores centrífugos têm aplicações em HVAC. No entanto, graças à sua saída de pressão superior, eles também são usados em equipamentos de limpeza e aplicações automotivas. A sua principal limitação é que o fluxo de ar diminui rapidamente quando um obstáculo aumenta a pressão, tornando-os inadequados para aplicações com grande probabilidade de entupimento.

Sopradores de deslocamento positivo possuem uma geometria de rotor projetada para capturar bolsas de ar, conduzindo o fluxo na direção pretendida em alta pressão. Embora girem em velocidades mais baixas do que os sopradores centrífugos, eles podem produzir pressão suficiente para soprar objetos que obstruem o sistema. Outra diferença importante com as opções centrífugas é que os sopradores de deslocamento positivo são normalmente acionados por correias em vez de engrenagens.

Conclusão

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 certo de ventilador ou soprador, o desempenho normalmente pode ser melhorado com sistemas de controle. Por exemplo, inversores de frequência variável (VFD) pode reduzir drasticamente o consumo de eletricidade de ventiladores que operam de forma intermitente.