Ventiladores EC x ventiladores AC para radiadores e dry coolers

Base de conhecimento

Todo radiador remoto e todo dry cooler movimenta o ar com ventiladores axiais, e hoje a escolha é entre duas famílias. Os ventiladores AC têm um motor de indução que gira a uma velocidade fixada pela frequência da rede, controlada, se for o caso, por um conversor de frequência ou pelo acionamento e desligamento de ventiladores. Os ventiladores EC - de comutação eletrônica - têm um motor de ímãs permanentes com eletrônica própria no cubo, controlado em velocidade por um sinal, e são a família mais nova. Este guia compara os dois nos pontos que importam para um radiador: controle, potência, ruído, preço e o local de instalação.

Como cada um funciona

Um ventilador axial AC é um motor de indução com uma hélice no eixo. Em uma rede de 50 Hz, um motor de quatro polos gira um pouco abaixo de 1.500 rpm; em 60 Hz, um pouco abaixo de 1.800 rpm, e essa é a velocidade que o ventilador fornece, a menos que haja um conversor de frequência à sua frente. O controle sem conversor é liga-desliga: os ventiladores são ligados e desligados em estágios conforme a temperatura do líquido de arrefecimento sobe e desce.

Um ventilador EC tem um motor de ímãs permanentes sem escovas e um controlador integrado à carcaça do motor. Ele recebe a alimentação da rede, a retifica e aciona o motor na velocidade que um sinal de 0 a 10 V ou de barramento solicitar, do repouso ao máximo, de forma contínua. A eletrônica também lhe dá maior eficiência que a de um motor de indução do mesmo porte, informa seu próprio estado e suas falhas e permite que um único controlador conduza toda uma fileira de ventiladores à mesma velocidade.

Potência em carga parcial: onde está a diferença

No dia de projeto, as duas famílias consomem aproximadamente a mesma potência para a mesma vazão de ar. A diferença está em todos os outros dias. As leis dos ventiladores dizem que a potência cai com o cubo da velocidade: um ventilador a 70 % da velocidade consome cerca de um terço da potência de plena carga. Um radiador dimensionado para 50 °C que opera na maior parte do ano a 30 °C precisa de muito menos ar do que seus ventiladores podem fornecer, e um ventilador com controle de velocidade consome exatamente o que a temperatura do líquido de arrefecimento pede. Ao longo de um ano de operação prime ou contínua, a economia em um radiador com uma dúzia de ventiladores é medida em dezenas de megawatts-hora.

Os ventiladores AC chegam ao mesmo resultado com um conversor de frequência, que acrescenta um painel, cabeamento e as perdas do próprio conversor, e os motores AC acionados por conversor exigem isolação e rolamentos dimensionados para isso. O escalonamento liga-desliga também economiza energia, mas em degraus, e os ciclos de chaveamento desgastam os contatores e os motores.

Ruído, preço e o local

Como a potência sonora de um ventilador cai cerca de 15 dB quando sua velocidade é reduzida pela metade, o controle de velocidade é também a forma mais silenciosa de operar um radiador em carga parcial e a forma de atender a um limite noturno sem parar a planta. Os ventiladores EC tornam isso contínuo e simples; os ventiladores AC com conversor fazem o mesmo com mais equipamento. Em velocidade máxima, as duas famílias são igualmente ruidosas.

Os ventiladores EC custam mais por unidade, e a eletrônica no cubo é sensível ao ambiente: a faixa de temperatura ambiente, o grau de proteção contra poeira e água e a qualidade da alimentação - picos de tensão, harmônicas - são verificados para o local. Em uma alimentação de 60 Hz / 480 V, em um local quente ou empoeirado ou quando o proprietário deseja a máquina mais simples possível, os ventiladores AC continuam sendo uma boa escolha; em uma instalação com limite de ruído, com carga parcial ou preocupada com energia, os ventiladores EC se pagam. A TECS fornece as duas famílias e seleciona o ventilador para a densidade, a tensão e a frequência do local em cada projeto.

Em resumo

Ventiladores AC: motor de indução, velocidade fixa, controle liga-desliga escalonado ou por conversor, robustos e mais baratos
Ventiladores EC: motor de ímãs permanentes com eletrônica integrada, controle contínuo de velocidade, maior eficiência
A potência cai com o cubo da velocidade: o controle de velocidade economiza mais em carga parcial
Reduzir a velocidade pela metade tira cerca de 15 dB do ruído do ventilador
A eletrônica EC exige a temperatura ambiente, o grau de proteção e a qualidade de alimentação adequados
A TECS seleciona qualquer uma das famílias para a densidade, a tensão e a frequência do local

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O que enviar com a consulta

Alimentação elétrica: tensão, frequência e, quando conhecida, sua qualidade
Perfil de operação: standby, prime ou contínua, horas por ano
Limite de ruído e distância, diurno e noturno se forem diferentes
Temperatura ambiente do local, poeira e classe de corrosão
Interface de controle desejada: 0-10 V, Modbus, contatos
Os dados térmicos usuais: calor, vazões, temperaturas

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Perguntas frequentes

Os ventiladores EC são mais eficientes em velocidade máxima?

Um pouco: o motor de ímãs permanentes e a eletrônica integrada dão alguns pontos percentuais a mais que um motor de indução do mesmo porte. A grande economia está em carga parcial, onde o controle de velocidade conta.

Os ventiladores EC podem operar em 60 Hz?

Sim; a eletrônica retifica a alimentação e o ventilador é dimensionado para uma faixa de tensão, muitas vezes tanto em 50 quanto em 60 Hz. A tensão de alimentação e a faixa nominal do ventilador são verificadas na seleção.

Como os ventiladores EC são controlados em um radiador?

Um controlador de temperatura lê o líquido de arrefecimento e envia um sinal de velocidade a todos os ventiladores da unidade; um sinal de 0-10 V ou um barramento Modbus é o usual. O painel de controle pode ser fornecido pela TECS ou ser o da própria planta.

Os ventiladores EC precisam de um conversor de frequência?

Não; o conversor está dentro do ventilador. Esse é o ponto deles: controle de velocidade sem um painel separado e suas perdas.

Qual família dura mais?

Ambas chegam a dezenas de milhares de horas com rolamentos mantidos. Os ventiladores AC são mais simples e toleram melhor uma alimentação ruim e um local quente; nos ventiladores EC, a eletrônica deve ser mantida dentro da temperatura ambiente nominal e protegida de poeira e água.