Mecânica e acionamentos · ventilaçãoAssinatura
Potência de exaustor e ventilador: motor, densidade do ar e leis de afinidade
Calcule a potência no eixo de um ventilador ou exaustor, a potência do motor com transmissão, rendimento e margem, o motor IEC sugerido e a correção pela densidade do ar. As leis de afinidade mostram o novo ponto de operação ao mudar a rotação.
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Onde ela ajuda no trabalho
- Conferir se o motor de um exaustor está bem dimensionado para o ponto de operação.
- Estimar a economia de um inversor de frequência antes de pedir orçamento.
- Corrigir a pressão de catálogo (ar padrão) para ar quente ou para uma planta em altitude.
- Prever a nova vazão e a potência depois de trocar a polia do ventilador.
O que você informa
O que você obtém
Exemplo resolvido: motor de um exaustor e redução de rotação
Um exaustor deve mover 10000 m³/h de ar a 20 °C, ao nível do mar, contra 1000 Pa de pressão total. A curva do fabricante dá rendimento de 70 % no ponto; a transmissão por correias tem 95 % e o motor, 92 %. Qual motor escolher com 15 % de margem, e o que acontece se a rotação cair de 1750 para 1450 rpm?
| Vazão de ar | 10000 m³/h |
|---|---|
| Pressão total do ventilador | 1000 Pa |
| Densidade do ar na operação | 1,204 kg/m³ |
| Rendimentos: ventilador / transmissão / motor | 70 / 95 / 92 % |
| Margem do motor | 15 % |
| Rotação atual → nova | 1750 → 1450 rpm |
| Potência no eixo do ventilador | 3,968 kW |
|---|---|
| Com a margem | 4,804 kW |
| Motor IEC sugerido | 5,5 kW |
| Na nova rotação: potência no eixo | 2,257 kW |
Como interpretar
O ar recebe 2,778 kW, mas o eixo do ventilador pede 3,968 kW e a saída do motor, 4,177 kW. Com a margem de 15 % chega-se a 4,804 kW, então o motor IEC sugerido é de 5,5 kW. Da rede elétrica, o motor absorve 4,54 kW. Reduzindo a rotação para 1450 rpm, por polia ou inversor, a vazão cai para 8286 m³/h, a pressão para 686,5 Pa e a potência no eixo para 2,257 kW: a potência varia com o cubo da rotação, e por isso a redução de rotação economiza tanto.
Limites e cuidados
- Não seleciona o ventilador: o rendimento e o ponto de operação vêm da curva do fabricante.
- As leis de afinidade valem para o mesmo ventilador num sistema de curva quadrática; com pressão estática fixa (filtros, dampers) o ponto real é outro.
- Surge, ruído, umidade do ar e fator de serviço do motor não são avaliados.
- Na partida a frio o ar é mais denso e pode exigir mais do motor; confira na menor temperatura de operação.
Base técnica
Potência pela vazão, pressão total e rendimentos, densidade do ar pela atmosfera ISO 2533, leis de afinidade de ventiladores e motores da série IEC 60072-1.
- ISO 5801 — ventiladores: ensaio de desempenho
- ISO 2533 — atmosfera padrão
- IEC 60072-1 — potências nominais de motores
Na versão completa, você pode
- Calcular as potências e o motor sugerido com os seus dados e unidades.
- Corrigir a pressão de catálogo para a temperatura e a altitude da planta.
- Simular outra rotação e ver o gráfico e a tabela das leis de afinidade.
- Gerar o relatório em PDF sem marca e salvar o trabalho no aparelho, com backup em arquivo.
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Entrar na minha contaPerguntas frequentes
Uso a pressão estática ou a total?
A total, que é a estática mais a dinâmica no ponto de operação. Se o catálogo só dá a estática, a potência calculada sai menor que a real.
Por que a potência cai tanto com a rotação?
Porque a vazão cai na proporção da rotação e a pressão com o quadrado; a potência, produto das duas, cai com o cubo. Reduzir 20 % da rotação corta cerca de 49 % da potência.
Quando corrigir pela densidade?
Quando o ar está quente, em altitude ou diferente do ar padrão de catálogo (1,2 kg/m³). Na mesma rotação a vazão volumétrica se mantém, e a pressão e a potência acompanham a densidade.