Mecánica y accionamientos · ventilaciónSuscripción
Potencia de extractor y ventilador: motor, densidad del aire y leyes de afinidad
Calcule la potencia en el eje de un ventilador o extractor, la potencia del motor con transmisión, rendimiento y margen, el motor IEC sugerido y la corrección por densidad del aire. Las leyes de afinidad muestran el nuevo punto de operación al cambiar la velocidad.
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Dónde ayuda en el trabajo
- Comprobar si el motor de un extractor está bien dimensionado para el punto de operación.
- Estimar el ahorro de un variador de frecuencia antes de pedir presupuesto.
- Corregir la presión de catálogo (aire estándar) para aire caliente o una planta en altitud.
- Prever el nuevo caudal y la potencia después de cambiar la polea del ventilador.
Qué se ingresa
Qué se obtiene
Ejemplo resuelto: motor de un extractor y reducción de velocidad
Un extractor debe mover 10000 m³/h de aire a 20 °C, a nivel del mar, contra 1000 Pa de presión total. La curva del fabricante da un rendimiento del 70 % en el punto; la transmisión por correas tiene 95 % y el motor, 92 %. ¿Qué motor elegir con un 15 % de margen, y qué pasa si la velocidad baja de 1750 a 1450 rpm?
| Caudal de aire | 10000 m³/h |
|---|---|
| Presión total del ventilador | 1000 Pa |
| Densidad del aire en operación | 1,204 kg/m³ |
| Rendimientos: ventilador / transmisión / motor | 70 / 95 / 92 % |
| Margen del motor | 15 % |
| Velocidad actual → nueva | 1750 → 1450 rpm |
| Potencia en el eje del ventilador | 3,968 kW |
|---|---|
| Con el margen | 4,804 kW |
| Motor IEC sugerido | 5,5 kW |
| A la nueva velocidad: potencia en el eje | 2,257 kW |
Cómo interpretarlo
El aire recibe 2,778 kW, pero el eje del ventilador pide 3,968 kW y la salida del motor, 4,177 kW. Con el margen del 15 % se llega a 4,804 kW, así que el motor IEC sugerido es de 5,5 kW. De la red eléctrica, el motor absorbe 4,54 kW. Reduciendo la velocidad a 1450 rpm, por polea o variador, el caudal baja a 8286 m³/h, la presión a 686,5 Pa y la potencia en el eje a 2,257 kW: la potencia varía con el cubo de la velocidad, y por eso reducirla ahorra tanto.
Límites y cuidados
- No selecciona el ventilador: el rendimiento y el punto de operación vienen de la curva del fabricante.
- Las leyes de afinidad valen para el mismo ventilador en un sistema de curva cuadrática; con presión estática fija (filtros, compuertas) el punto real es otro.
- No evalúa bombeo, ruido, humedad del aire ni factor de servicio del motor.
- En el arranque en frío el aire es más denso y puede exigir más al motor; verifique a la menor temperatura de operación.
Base técnica
Potencia por caudal, presión total y rendimientos, densidad del aire por la atmósfera ISO 2533, leyes de afinidad de ventiladores y motores de la serie IEC 60072-1.
- ISO 5801 — ventiladores: ensaio de desempenho
- ISO 2533 — atmosfera padrão
- IEC 60072-1 — potências nominais de motores
En la versión completa, usted puede
- Calcular las potencias y el motor sugerido con sus datos y unidades.
- Corregir la presión de catálogo para la temperatura y la altitud de la planta.
- Simular otra velocidad y ver el gráfico y la tabla de las leyes de afinidad.
- Generar el informe en PDF sin marca y guardar el trabajo en el dispositivo, con copia en archivo.
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Iniciar sesión en mi cuentaPreguntas frecuentes
¿Uso la presión estática o la total?
La total, que es la estática más la dinámica en el punto de operación. Si el catálogo solo da la estática, la potencia calculada sale menor que la real.
¿Por qué la potencia baja tanto con la velocidad?
Porque el caudal baja en proporción a la velocidad y la presión con su cuadrado; la potencia, producto de ambas, baja con el cubo. Reducir la velocidad un 20 % recorta cerca del 49 % de la potencia.
¿Cuándo corregir por densidad?
Cuando el aire está caliente, en altitud o distinto del aire estándar de catálogo (1,2 kg/m³). A la misma velocidad el caudal volumétrico se mantiene, y la presión y la potencia siguen la densidad.