Guia do ventilador multiplicador de ar: como funciona o fluxo de ar sem lâmina e como dimensioná-lo

Um loop sem pás de 30 cm pode superar um ventilador de pedestal de 40 cm, e faz isso sem pás visíveis, sem grade para limpar e ocupando um espaço pequeno o suficiente para caber em uma mesa. Essa é a afirmação prática por trás do ventilador multiplicador de ar. O mecanismo é real: um pequeno impulsor escondido na base empurra uma quantidade modesta de ar através de uma fenda estreita, e o jato que sai dessa fenda arrasta consigo um volume muito maior de ar ambiente.

Aqui está a conclusão primeiro. Escolha um ventilador multiplicador de ar com base em três números medidos, não na aparência: fluxo de ar total em cada velocidade em CFM ou litros por segundo, pressão sonora a um metro em dB(A) e consumo de energia em watts. Um loop que move 90 CFM é um cooler pessoal. O mesmo circuito com um impulsor mais forte e uma fenda mais larga pode mover 400 CFM e carregar sozinho um pequeno quarto. O ângulo de oscilação, o tipo de controle e a faixa de preço são muito menos importantes do que o fluxo de ar, o ruído e a potência.

O que realmente é um ventilador multiplicador de ar

Um ventilador multiplicador de ar é um ventilador sem pás: um laço ou anel montado em uma base que segura o motor e o impulsor. Nada gira dentro do loop. As partes móveis ficam na base, puxando o ar ambiente pelas fendas e empurrando-o para dentro do anel oco, de onde escapa por uma fenda que contorna a borda interna. A palavra "multiplicador" descreve o que acontece depois que o ar sai da fenda, e não de dentro da base.

Três produtos muito diferentes se misturam nesta categoria, então esclareça isso logo. Um ventilador multiplicador de ar move apenas o ar. Não é um purificador e não é um ar condicionado, pois o ar que sai do circuito tem a mesma temperatura do ar que entra na base. O conforto vem da velocidade do ar em sua pele. O padrão ASHRAE 55 permite que a velocidade elevada do ar compense o ponto de ajuste de resfriamento em até cerca de 2,8 graus Celsius, e é por isso que uma sala definida para 26 pode parecer 23 quando o ar está em movimento.

• Unidade base: motor CC ou CA sem escovas acionando um impulsor de fluxo misto ou centrífugo, geralmente consumindo 15 a 60 W.
• Entrada: carcaça de base com fenda ou perfurada, às vezes com uma tela de poeira grossa que precisa de aspiração periódica.
• Loop ou anel: geralmente com 25 a 45 cm de diâmetro nos modelos de mesa, 50 cm e mais nas versões de chão.
• Fenda: um espaço contínuo de aproximadamente 1 a 1,5 mm que acelera o fluxo de ar primário antes de sair do circuito.
• Oscilação e controle: varredura de 70 a 90 graus na maioria dos modelos, com botões mecânicos, painéis sensíveis ao toque ou controle remoto.

Como o fluxo de ar realmente é multiplicado

Três efeitos se acumulam. Primeiro, o impulsor e a fenda criam um jato primário em alta velocidade, normalmente dezenas de metros por segundo na saída da fenda. Em segundo lugar, essa camada rápida de ar arrasta o ar de trás do circuito para a frente, um efeito chamado fluxo induzido. Terceiro, o ar parado ao redor do jato é puxado por fricção, que é arrastamento. O circuito visível é principalmente um duto e um bocal; a multiplicação acontece no ar ao seu redor.

Os fatores de multiplicação publicados geralmente ficam entre 5 e 15 vezes o fluxo de ar primário. Esses números vêm de testes dos próprios fabricantes, portanto, trate-os como afirmações e não como garantias. A aritmética ainda mostra por que o projeto funciona: se um impulsor de base se move 30 litros por segundo e o fator de multiplicação é 8, a produção total é de cerca de 240 litros por segundo, o que se converte em cerca de 508 CFM, a 1 litro por segundo equivale a 2,119 CFM. Isso é aritmética ilustrativa, não um resultado medido para qualquer modelo específico.

Isso também explica por que os ventiladores sem pás são diferentes dos ventiladores com hélice. A saída é uma folha de ar larga e de baixa turbulência, em vez de uma coluna estreita. Parece suave a dois metros e fraco a quatro metros, porque o jato se mistura com o ar parado e perde velocidade rapidamente. Ao comparar duas voltas de diâmetro semelhante, pergunte sobre a largura da fenda e o diâmetro do impulsor, não apenas sobre a volta.

Ventiladores multiplicadores de ar em comparação com outros motores de ar

A tabela abaixo coloca lado a lado as opções domésticas comuns nos pontos que decidem se um ventilador funciona em uma sala real. Os intervalos são valores típicos retirados das folhas de dados do fabricante e das práticas gerais da indústria, e não valores para uma unidade específica, portanto, use-os como orientação antes de solicitar dados medidos.

Dimensionando um ventilador multiplicador de ar para uma sala

Dimensionar um ventilador não é o mesmo que dimensionar um ar condicionado. Você não está tentando remover o calor, você está tentando criar velocidade de ar suficiente onde as pessoas se sentam e mistura suficiente para que nenhum canto fique velho. Cinco etapas cobrem a maioria das residências e pequenos escritórios.

1. Meça a sala. Um quarto de 3,6 m por 3,0 m com teto de 2,7 m contém cerca de 29 metros cúbicos de ar. Esse volume, e não a área do piso, define os requisitos de mistura.
2. Decida o trabalho. O resfriamento pessoal precisa de uma velocidade do ar de aproximadamente 0,5 a 1,2 m/s na pessoa sentada. A mixagem em toda a sala precisa de menos velocidade, mas de mais cobertura.
3. Estime o fluxo de ar para mistura. Uma regra de trabalho é de 3 a 5 trocas de ar por hora. Para o quarto de 29 metros cúbicos, 4 ACH equivalem a cerca de 116 metros cúbicos por hora, ou aproximadamente 68 CFM.
4. Verifique a distância de lançamento. Os loops de mesa geralmente atingem 2 a 3 m antes que o jato perca seu impacto; os loops de chão geralmente atingem 4 a 6 m.
5. Adicione um segundo motor de ar se a sala tiver mais de 5 m. Uma unidade sem lâmina lida bem com o conforto local; ele não pode empurrar o ar por um corredor sozinho.

Converter os números na escolha do modelo é simples. O valor de 68 CFM é o mínimo de mixagem, portanto, um modelo de chão classificado como 250 a 350 CFM em alta fornece uma margem útil para uma sala desse tamanho e espaço suficiente para funcionar em velocidade média durante a noite. Um modelo de mesa com classificação inferior a 120 CFM é adequado para uma posição ao alcance do braço, não para uma sala inteira.

Ruído: o que o número de decibéis esconde

As folhas de especificações geralmente listam um valor de dB(A), medido em um metro, e quase sempre na velocidade mais baixa. Esse único número diz muito pouco sobre a configuração com a qual você realmente viverá, porque o salto entre a velocidade um e a velocidade cinco em um impulsor pequeno é geralmente de 15 dB ou mais.

• A ponderação A filtra o conteúdo de baixa frequência, de modo que um ventilador com drone baixo pode ter uma boa pontuação no papel e ainda assim irritá-lo.
• A distância é importante: reduzir pela metade a distância até um ventilador adiciona cerca de 6 dB, então 28 dB(A) a um metro se tornam cerca de 34 dB(A) a meio metro.
• Projetos sem lâmina não são automaticamente mais silenciosos. A fenda estreita produz um chiado de banda larga e um impulsor de alta rotação adiciona um tom que um ventilador de hélice grande e lento nunca gera.

Para objetivos práticos, mantenha uma unidade de quarto abaixo de 35 dB(A) a um metro na velocidade com a qual você planeja dormir, e abaixo de 45 dB(A) para uma sala de estar. Solicite dados sonoros em todas as velocidades e, sempre que possível, um valor de potência sonora, bem como pressão sonora, porque a potência sonora não muda com a sala de medição.

Consumo de energia, tipo de motor e custo real de operação

Os motores CA são simples e baratos, geralmente com três velocidades e uma velocidade mínima fixa que já é audível. Os motores DC sem escova normalmente oferecem de cinco a doze velocidades, uma velocidade mínima mais baixa e mais silenciosa e menor potência com o mesmo nível de conforto. Essa diferença aparece na conta de luz.

Faça uma temporada de 120 dias, 8 horas por dia. Um ventilador sem pás de 40 W AC consome cerca de 38,4 kWh, enquanto uma unidade de 12 W DC consome cerca de 11,5 kWh. A 0,15 USD por kWh, isso equivale a cerca de 5,80 USD contra 1,70 USD para a temporada. As suposições são apresentadas claramente: mesmo tempo de funcionamento diário, mesmo nível de conforto, preço da eletricidade fixo.

A eficiência por unidade de fluxo de ar é mais importante à medida que as salas ficam maiores. Se um espaço realmente precisa de 500 CFM, uma unidade sem lâmina de 40 W pode não fornecê-lo, e operar duas unidades com 80 W no total é uma resposta pior do que um único motor de ar maior operando a 60 W. Combine o aparelho com o fluxo de ar e não com a decoração da sala.

Colocação, oscilação e mixagem de toda a sala

Um ventilador sem pás funciona melhor como motor de ar local. Coloque-o a 1,5 a 2,5 m da pessoa, ligeiramente fora do eixo, para que a camada de ar passe pelo corpo em vez de atingir o rosto. Deixe cerca de 30 cm de espaço livre atrás e ao redor da base, pois a entrada necessita de ar irrestrito para alimentar o impulsor. Empurre a base para um canto e o fluxo de ar diminuirá enquanto o ruído aumentará.

A oscilação de 70 a 90 graus cobre confortavelmente uma sala pequena, mas uma posição estacionária sempre proporciona a velocidade do ar mais forte em um assento. Se mais de uma pessoa dividir a sala, execute a varredura e aceite uma velocidade de ar mais lenta em cada assento.

Salas com mais de cinco metros precisam de um parceiro. Um ventilador circulador direcionado ao longo do eixo longo produz um jato denso e de alta velocidade que empurra o ar por toda a sala, enquanto a unidade sem pás proporciona conforto na posição sentada.

Os modelos de circuladores DC deste tipo funcionam com baixa potência e mantêm várias velocidades, o que os torna práticos para uso noturno na mesma sala que uma unidade sem lâmina, sem adicionar muito ruído.

Formatos Torre e Multifuncionais Bladeless

As versões em torre escondem o impulsor em uma coluna estreita e liberam o ar através de uma saída alta e estreita. O resultado é uma cortina de ar difusa em vez de um jato concentrado, que se adapta às áreas de estar onde se deseja movimento sem corrente de ar direta. A saída geralmente é menor do que uma ventoinha sem pás do tipo loop de altura semelhante e as passagens internas são mais difíceis de limpar.

Um ventilador da torre de resfriamento de ar adiciona meio evaporativo e um tanque de água. O ar passa sobre as almofadas molhadas, de modo que o ar fornecido é alguns graus mais frio e visivelmente mais úmido, o que funciona bem em climas secos e mal em climas já úmidos. Um tanque de 5 a 12 litros normalmente cobre de 4 a 8 horas de funcionamento, e o fluxo de ar diminui à medida que a incrustação mineral se acumula nas almofadas.

As unidades neste formato são melhor especificadas com uma capacidade de tanque declarada, um tipo de almofada declarada que pode ser substituída e valores de fluxo de ar obtidos com as almofadas no lugar, em vez de com mídia seca.

A mesma caixa sem lâmina em produtos de aquecimento

A arquitetura loop-and-base não se limita ao resfriamento. A mesma lógica de invólucro carrega um elemento cerâmico PTC e sopra ar aquecido através do anel, que é como os aquecedores sem lâmina são construídos. As versões domésticas típicas consomem 1,3 a 2,2 kW, o que é quarenta a sessenta vezes a potência de um ventilador de resfriamento, de modo que a capacidade do circuito, em vez do fluxo de ar, torna-se a primeira consideração.

Os compradores escolhem este formato por dois motivos: não há nenhum elemento brilhante ao seu alcance e as superfícies externas permanecem relativamente frias durante a operação. Esses pontos são importantes em famílias com crianças pequenas ou animais de estimação. A compensação é um volume de ar aquecido menor do que um aquecedor de rodapé de potência comparável, porque o design assistido por ventilador aquece o ar que move, em vez de toda a parede.

Os modelos de aquecedores sem lâminas desta linha combinam o invólucro do circuito com um elemento PTC assistido por ventilador, de modo que o mesmo conhecimento de ferramentas e chapas metálicas usado para circuitos de resfriamento seja transportado diretamente para a linha de aquecimento.

Limpeza e manutenção que realmente afetam o desempenho

A poeira é o principal inimigo de um ventilador sem pás, e a fenda é onde dói. Uma película de poeira na borda da fenda torna o jato áspero, o que geralmente aparece primeiro como chiado extra em baixa velocidade e depois como fluxo de ar reduzido em todas as configurações.

• Limpe a alça e a fenda interna a cada uma ou duas semanas com um pano de microfibra levemente úmido.
• Aspire as ranhuras de entrada da base todos os meses, com mais frequência em ambientes empoeirados ou perto de cozinhas.
• Ignore solventes e esponjas abrasivas; eles embotam a superfície e podem distorcer uma borda fina.
• Verifique os parafusos da base e os pés de borracha uma vez por temporada; a oscilação geralmente é um pé solto e não uma falha no motor.
• Antes de armazenar para o inverno, ligue o ventilador no máximo por dez minutos para limpar a poeira solta e, em seguida, cubra a entrada.

O que verificar antes de fazer o pedido

Compradores de varejo e compradores comerciais fazem as mesmas perguntas, apenas com orçamentos diferentes. A lista abaixo funciona para uma única unidade e para uma carga de contêiner.

• Fluxo de ar em todas as velocidades, com o método de teste nomeado, e não um número de manchete.
• Pressão sonora a um metro e potência sonora a cada velocidade, incluindo a velocidade máxima.
• Tipo de motor, potência nominal e variantes de tensão para mercados de 110 a 120 V e 220 a 240 V a 50 ou 60 Hz.
• Largura da fenda e diâmetro do laço com tolerância declarada, pois um décimo de milímetro altera o jato.
• Ângulo de oscilação e o número de ciclos de varredura para os quais o trem de engrenagens foi testado.
• Se a unidade se lembra da sua última velocidade após um corte de energia, o que é importante em mercados com fornecimento instável.
• Embalagem: nível de teste de queda, grau de papelão e se o loop é enviado pré-montado.
• Disponibilidade de peças de reposição para loop, placa base, motor e controle remoto.

Para um parceiro de produção, as questões mudam para ferramentas, controle de processos e consistência de pedidos repetidos. A Ningbo Baopeng Electric Appliance opera a produção sazonal de eletrodomésticos desde 2002, com uma fábrica de 17.000 metros quadrados e mais de 200 funcionários, e o histórico da empresa é definido em seu sobre a página . A base de clientes e a disciplina do processo do próprio fornecedor geralmente dizem mais sobre a qualidade repetida do que qualquer amostra isolada.

Folhas de especificações, catálogos de ventiladores e aquecedores e perguntas comuns são coletadas no catálogos de produtos e página de downloads , que é a maneira mais rápida de comparar o fluxo de ar nominal e a potência em uma gama completa antes de selecionar os modelos.

Perguntas frequentes sobre ventiladores multiplicadores de ar

Um ventilador multiplicador de ar realmente resfria o ar?

Não. Ele move o ar que já está na sala e a temperatura desse ar permanece inalterada. A sensação de resfriamento vem da passagem do ar pela pele, o que acelera a evaporação e a perda de calor. Em uma sala vedada, a temperatura permanecerá a mesma ou aumentará ligeiramente devido ao calor do motor.

Um ventilador sem pás é mais silencioso do que um ventilador normal?

Não automaticamente. Em velocidades muito baixas, muitas unidades sem pás são extremamente silenciosas, mas um pequeno impulsor girando rapidamente para atingir um fluxo de ar mais alto produz mais ruído de alta frequência do que uma grande hélice girando lentamente. Compare os valores de dB(A) no mesmo fluxo de ar, não no mesmo número de velocidade.

Quanto fluxo de ar devo esperar de um?

Os modelos de mesa geralmente atingem entre 90 e 200 CFM, enquanto os loops de piso atingem aproximadamente 250 a 500 CFM, dependendo do tamanho e da velocidade do impulsor. Qualquer coisa acima de 500 CFM de um único loop doméstico é incomum, então salas grandes geralmente precisam de um segundo motor de ar.

Posso fazer um durante a noite em um quarto?

Sim, se a unidade permanecer abaixo de 35 dB(A) a um metro na velocidade que você planeja usar. Um motor DC com uma primeira velocidade genuinamente lenta é o requisito prático aqui, além de um consumo de energia baixo o suficiente para que você se sinta confortável em deixá-lo ligado por oito horas.

Os ventiladores sem pás precisam de filtros?

Normalmente não. A maioria não tem filtro e depende de uma entrada aberta, razão pela qual as ranhuras de entrada e a fenda do circuito precisam de limpeza regular. Uma entrada entupida é a causa mais comum de um ventilador que parece ter perdido energia após um ano de uso.

Eles são uma escolha melhor para casas com crianças ou animais de estimação?

A falta de pás expostas é uma vantagem real, porque não há nada onde alcançar enquanto o ventilador funciona. O contraponto é a estabilidade: um laço alto em uma base leve pode ser derrubado, então verifique o peso e a pegada da base antes de comprar para uma sala movimentada.

Uma unidade pode acomodar uma sala de estar de 30 metros quadrados?

Ele pode lidar com o conforto local em um ou dois assentos. A mixagem de toda a sala nesse tamanho precisa de vários movimentadores de ar ou de uma combinação de um circuito de piso para maior conforto e um ventilador circulador para distribuição de ar ao longo da sala.