Un ventilador de flujo cruzado produce una lámina de aire ancha, plana y extraordinariamente uniforme en toda su longitud. Esta única característica explica por qué domina en las cortinas de aire y las unidades fan coil, mientras que su límite de presión explica por qué instalarlo en un conducto es un error que no puede corregirse eligiendo un modelo más grande.
Cómo funciona
El impulsor es un tambor largo con álabes curvados hacia adelante alrededor de su circunferencia y sin entrada en los extremos. El aire entra por un lado del tambor, pasa a través de la fila de álabes, atraviesa el interior y sale por los álabes del lado opuesto. El flujo es transversal al eje, en lugar de axial o radial, de ahí los nombres «flujo cruzado» y la denominación alternativa «tangencial».
Como el aire pasa dos veces a través de la fila de álabes, el perfil de velocidad a lo largo del tambor es inusualmente uniforme. Un tambor de 1.2 m proporciona prácticamente la misma velocidad en ambos extremos y en el centro, exactamente lo que necesita una cortina de aire sobre una puerta y lo que ningún ventilador axial o centrífugo proporciona de forma natural.
Para qué funciona bien
- Cortinas de aire. Un chorro plano continuo a través de una abertura, procedente de un ventilador que cabe dentro de una carcasa poco profunda sobre la puerta.
- Unidades fan coil y unidades interiores split. El tambor se sitúa detrás del intercambiador de calor y distribuye el aire uniformemente por toda la superficie del serpentín, en lugar de concentrar el flujo en el centro.
- Calentadores convectores y unidades de secado. Flujo ancho y de baja velocidad sobre una superficie calentada.
- Refrigeración de equipos cuando la salida debe ser una ranura. Vitrinas expositoras, máquinas laminadoras y algunos equipos de oficina.
En todos estos casos, el ventilador descarga directamente al aire libre o a través de un intercambiador de calor corto. Ese es el patrón.
El límite de presión
Los ventiladores de flujo cruzado desarrollan una baja presión estática, una pequeña fracción de la que produce un ventilador centrífugo comparable. La razón es estructural: la trayectoria del flujo es corta, los álabes son poco profundos y gran parte de la energía se destina al patrón de flujo ancho en lugar de al aumento de presión.
La consecuencia es absoluta. Conecte un ventilador de flujo cruzado incluso a un tramo de conducto moderado y el caudal de aire se desplomará. No se reduce proporcionalmente; el punto de funcionamiento se sale por el extremo de una curva muy pronunciada. No existe una selección de modelo que resuelva esto, porque la limitación es inherente a la geometría y no al dimensionamiento.
Si un diseño necesita la descarga ancha y plana y cualquier resistencia significativa propia de un conducto, la respuesta correcta es un ventilador centrífugo con un plenum y un difusor de ranura, no un ventilador de flujo cruzado más grande.
Ruido
Los ventiladores de flujo cruzado son relativamente silenciosos en su condición de diseño porque la velocidad periférica es baja y el flujo es estable. Hay dos factores que pueden perjudicarlo:
Obstrucciones cerca de la salida. Cualquier elemento situado a poca distancia de la ranura de descarga altera el flujo y produce ruido de banda ancha desproporcionado con respecto al tamaño de la obstrucción. Las rejillas decorativas son una causa frecuente.
Desequilibrio del tambor. El impulsor es largo y ligero, por lo que es sensible al desequilibrio causado por la acumulación de polvo o por un defecto de fabricación. Un ventilador de flujo cruzado que empieza a producir un zumbido durante el servicio normalmente indica que el tambor necesita limpieza, no que los rodamientos estén fallando.
Aspectos prácticos durante la especificación
- La longitud del tambor es la dimensión principal. El caudal de aire aumenta aproximadamente con la longitud, por lo que el ancho de la puerta determina el ventilador, y no al contrario.
- Ambos extremos necesitan un soporte adecuado. Los tambores largos apoyados en un rodamiento únicamente en un extremo se desviarán y rozarán.
- El acceso para la limpieza es importante. Los álabes son pequeños y están muy próximos entre sí, por lo que acumulan polvo y pelusa rápidamente en entornos comerciales y de cocina. Una unidad que no pueda abrirse para su limpieza perderá caudal de aire dentro de un año.
- El sentido de giro no es reversible. La curvatura de los álabes y la voluta de la carcasa están adaptadas entre sí; hacer funcionar el ventilador en sentido inverso produce una fracción del caudal de aire y considerablemente más ruido.
Cuándo elegir otra opción
Cualquier aplicación con conductos. Cualquier aplicación que necesite una presión estática superior a la que puede proporcionar la cara de un serpentín. Cualquier corriente de aire que transporte una cantidad significativa de partículas, porque los álabes poco profundos y muy próximos se obstruyen rápidamente. Y cualquier corriente de aire a alta temperatura, ya que los tambores largos de plástico habituales en esta familia de productos tienen límites de temperatura moderados; existen tambores metálicos, pero la selección es más reducida.