Una curva del ventilador describe el rendimiento en condiciones especificadas; no es una medición de un sistema instalado. La puesta en marcha debe verificar el caudal de aire, la presión, la velocidad y la carga eléctrica requeridos mediante un método y una incertidumbre acordados. No existe un déficit universal de instalación del 10–30 % que deba suponerse antes de tomar mediciones.
Defina qué debe determinar la medición
Confirme los casos de funcionamiento requeridos, la configuración del ventilador, la categoría de instalación, las condiciones del gas y la definición de presión antes de realizar las pruebas. Las perturbaciones en la entrada o la salida, las pérdidas de los accesorios, las fugas y las posiciones de control pueden modificar el rendimiento suministrado. Algunos de estos factores pueden estar incluidos en los datos de diseño o cotización; registre los límites reales en vez de suponer que no se tuvo en cuenta ninguno.
Un recorrido de medición de velocidad en un conducto mide el caudal en un plano especificado. Por sí solo, no identifica la causa de un déficit ni demuestra la conformidad del ventilador. Combínelo con registros adecuados de presión, velocidad, potencia y configuración. Acuerde el método de ensayo en campo aplicable, la tolerancia de aceptación y la incertidumbre de medición antes de realizar una comparación contractual.
Planifique un recorrido de medición de velocidad adecuado
Los perfiles de velocidad en los conductos pueden ser asimétricos, presentar remolinos o flujo inverso local, especialmente cerca de los accesorios. Una lectura en el centro no sustituye una medición del caudal basada en el área y no garantiza sobreestimar la media en todos los conductos perturbados. Elija un método adecuado para el flujo y el rango del instrumento.
- Seleccione y documente el plano. Aplique los requisitos aguas arriba y aguas abajo, de acceso y de medición del método elegido. Registre las dimensiones del conducto, los tramos rectos, las perturbaciones y cualquier desviación. Una tolerancia vaga de varios diámetros no es un criterio de aceptación.
- Utilice los puntos y las ponderaciones prescritos. Una cuadrícula de áreas iguales es una opción para conductos rectangulares; los métodos para conductos circulares y otros utilizan sus propias ubicaciones y reglas de promedio. Siga el método seleccionado en lugar de sustituirlo por posiciones de sonda más cómodas.
- Revise los instrumentos y las condiciones. Registre la calibración, el cero, el rango, la resolución, el coeficiente de la sonda y su orientación. Mida la temperatura, la presión y las demás propiedades del gas necesarias para determinar la densidad. Las presiones diferenciales bajas, la turbulencia o el flujo inverso pueden invalidar una interpretación sencilla con tubo Pitot.
- Convierta correctamente las lecturas individuales. Para un flujo adecuado, unidireccional y de baja velocidad, vᵢ = Cᵢ × √(2 Δpᵥ,ᵢ / ρ), con la presión en Pa y la densidad en kg/m³. Aplique las correcciones del instrumento y del método; luego calcule la velocidad media ponderada por área especificada.
- Calcule el caudal y su base. Q = Σ(Aᵢ × vᵢ). Para celdas de igual área, esto equivale al área total multiplicada por la media aritmética de sus velocidades. Registre las condiciones del volumen real y cualquier conversión a volumen estándar o caudal másico.
En un ejemplo hipotético de dos celdas de igual área, con C = 1 y densidad de 1.2 kg/m³, las presiones de velocidad de 24 Pa y 96 Pa dan velocidades de aproximadamente 6.325 m/s y 12.649 m/s. Su media es de aproximadamente 9.487 m/s. Promediar primero las presiones da 60 Pa y luego 10.000 m/s, aproximadamente un 5.41 % más. El ejemplo demuestra la conversión no lineal; dos lecturas no constituyen un plan general válido de recorrido de medición.
Si un plano no cumple los requisitos del método seleccionado, evalúe una alternativa aprobada o la incertidumbre adicional. Indique explícitamente las limitaciones. Una ubicación inadecuada no puede considerarse conforme por el mero hecho de tomar más lecturas o informar más cifras decimales.
La diferencia de presión estática no es la presión total del ventilador
Para un flujo de baja velocidad y definiciones de estación coherentes, la presión total en una estación es la presión estática más la presión de velocidad. La presión total del ventilador es la presión total de salida menos la presión total de entrada: Δpt = (ps₂ + pv₂) - (ps₁ + pv₁). Aplique las correcciones de estación, promedio y conexión del método seleccionado para compararla con la clasificación del ventilador.
La diferencia ps₂ - ps₁ por sí sola omite cualquier diferencia en la presión de velocidad. Solo equivale a esa diferencia de presión total cuando dichas presiones de velocidad se cancelan bajo los supuestos indicados. La presión estática del ventilador también es una magnitud definida para la clasificación del ventilador: según la convención habitual de baja velocidad, es la presión total del ventilador menos la presión de velocidad en la salida del ventilador. Por lo general, no es lo mismo que la diferencia entre dos tomas de presión estática.
En un ejemplo hipotético de baja velocidad, ps₁ = -200 Pa, pv₁ = 50 Pa, ps₂ = 300 Pa y pv₂ = 100 Pa. La presión total de entrada es -150 Pa, la presión total de salida es 400 Pa y la presión total del ventilador es 550 Pa. La diferencia entre las tomas de presión estática es 500 Pa; la presión estática correspondiente del ventilador es 450 Pa. Estas tres cifras no deben intercambiarse. La explicación de AMCA sobre las curvas del ventilador analiza la diferencia entre las clasificaciones estática y total.
Otras lecturas y sus limitaciones
Entrada eléctrica y corriente del motor. Registre mediciones adecuadas de potencia real, las condiciones de alimentación y el ámbito de medición cuando la potencia forme parte de la aceptación. La corriente es útil para comprobar la carga y el desequilibrio, pero por sí sola no demuestra el caudal de aire ni la potencia en el eje. Una corriente baja puede tener varias causas, y una corriente excesiva no indica necesariamente un caudal de aire excesivo. En motores alimentados por convertidor, utilice instrumentos y procedimientos adecuados. La guía del DOE sobre carga del motor describe las limitaciones de la corriente, el factor de potencia y la estimación de carga.
Velocidad y sentido de giro del ventilador. Mida las rpm reales del ventilador, no solo la frecuencia de alimentación, la indicación del controlador o la relación nominal de las poleas. Verifique el sentido de giro con respecto a la marca del conjunto mediante un procedimiento aprobado. Un ventilador centrífugo que gira al revés aún puede producir caudal, pero no se aplica un factor universal de la mitad del caudal. Compruebe el diseño real y el rendimiento medido.
Utilice los resultados como evidencia para el diagnóstico
- Caudal bajo con presión superior a la esperada: inspeccione la resistencia del sistema, las compuertas, los filtros y los supuestos de carga después de confirmar la definición de presión, la velocidad y la calidad de la medición.
- Un punto por debajo de la curva aplicable del ventilador: investigue la velocidad, el sentido de giro, las condiciones de entrada, los efectos de la instalación, el estado mecánico y las correcciones de ensayo. No atribuya la causa a partir de una lectura de presión sin corregir.
- Totales de caudal distintos en el ventilador y en los terminales: examine las fugas, las derivaciones no medidas, los cambios de funcionamiento, la base de densidad y la incertidumbre de los instrumentos. La diferencia no corresponde automáticamente en su totalidad a fugas en los conductos.
- Corriente o potencia inesperadas: compare con los datos reales del motor y del ventilador en el régimen de funcionamiento medido y compruebe la alimentación, el accionamiento y las condiciones mecánicas.
Mantenga un registro de puesta en marcha reproducible
Registre los identificadores de los equipos, la disposición del ventilador, las condiciones del gas, el plano y las dimensiones de medición, las ubicaciones de los puntos, las lecturas sin procesar, los cálculos de promedio y densidad, las estaciones de presión, los instrumentos y su calibración, la incertidumbre, la velocidad y el sentido de giro, las lecturas eléctricas, las posiciones de control, el estado de los filtros y los criterios de aceptación. Incluya los planos y las desviaciones declaradas respecto del método para que una prueba posterior permita una comparación válida.
Solicite el alcance de las mediciones de puesta en marcha. Envíe la selección y las curvas del ventilador, los planos de instalación, los casos de funcionamiento requeridos, los accesos disponibles para las mediciones y la base contractual de aceptación. Incluya las lecturas existentes y los detalles de los instrumentos para poder identificar las pruebas pendientes antes de proponer un reemplazo o un cambio de control. Consulte las opciones de control del caudal de aire para planificar los casos de funcionamiento.