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Actualmente, nos encontramos que muchos de los ventiladores tienen la tecnología EC (Electronic Commutated). Pero, ¿qué es esto? El ventilador EC está substituyendo a los demás en todas las aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado.
La adaptación de las máquinas frigoríficas a las normas ErP ha comportado que las unidades condensadoras, ya todas lleven este tipo de ventiladores. En los evaporadores, poco a poco se están implantando, en los condensadores ya hace tiempo que se estan montando.
Estos ventiladores tienen muchas ventajas que analizaremos en este artículo.
¿Que son los motores EC?
Los ventiladores con motores EC utilizan un motor sin escobillas (brushless) y funcionan con un motor de tensión contínua, pero alimentado directamente con la tensión alterna de la red a tansiones 220/230V monofasicos o a 380/400V trifasicos. Internamente tienen un circuito electrónico que conmuta la tensión del motor (contínua) y consigue la variación de velocidad del ventilador de una forma precisa.
Estan formado por tres partes: El rotor externo de imanes permanentes, estator con el bobinado y la placa electrónica de potencia y control.
Sensores de efecto hall informan de la posición del rotor respecto el estator y determinan el sentido de giro.
La velocidad del motor depende de la tensión suministrada mediante un módulo inversor que va comandado por una señal exterior de mando 0-10v o PWM, sin perder eficiencia y sin ruidos eléctricos, lo que permite ajuustarse exactamente a la necesidad de caudal de aire.
¿Y los ventiladores AC?
En algunos catalogos nos encontraremos que los fabricantes de evaporadores nos dan la opción de montar ventiladores EC o ventladores AC. ¿Cual es la diferencia?
Las letras AC corresponden a «Corriente Alterna». Estos son motores que crean un campo magnetoco alterno que hace girar el rotor del motor. Los más comunes son motores de inducción que no tienen escobillas, son robustos y duraderos.
Como ventajas tienen que son simples y fiables, con un coste menor y una buena durabilidad.
En cambio, son menos eficientes que los ventiladores EC.
Y la principal diferencia con los EC es la regulación de velocidad que se debe de hacer con un variador de frecuencia o un regulador de tensión externo al ventilador.
Tipos de ventiladores con motor EC
El motor EC se puede montar en multitud de rodetes para la ventilación. Los más comunes son los axiales y los radiales.
En las turbinas no es frecuente encontrar motores EC debido a las exigencias del ventilador, que con un alto par que implica tener una electrónica muy robusta. Tambien debido a que la regulación de velocidad se ha resuelto muy bien con variadores de frecuencia e igualmente al alto coste de los motores EC.
Variación de velocidad en un ventilador EC
Los ventiladores EC estan contínuamente alimentados con tensión y la marcha y paro del motor se hace mediante unos bornes de control donde se le indica a la velocidad a que debe funcionar. No se montan contactores. Del elemento de protección (magnetotermico, disyuntor, etc) iremos directamente a los bornes de alimentación del ventilador sin pasar por ningún contactor.
En el siguiente esquema encontraremos los bornes L1, L2 y L3 que correspnden a la alimentación, trifásica, del ventilador. La tensión, como hemos comentado, es directa y sin pasar por ningún contactor.
En la
Los bornes marcados por RSA y RSB, son la conexión MODBUS para conectar el ventilador a un sistema de control externo o un sistema de supervisión. Si no tenemos este control externo, no hace falta conectar nada aquí.
El borne IO1 es una entrada digital para control de ventilador. Se puede utilizar para un on-off, por ejemplo.
Los bornes IO2 y IO3 son entradas analogicas para indicarle al ventilador la velocidad a que debe funcionar.
El borne V out es una salida de baja tensión para utilizarla en caso de no tener disponible un control externo.
Los bornes COM y NC son de un contacto interno de alarma, que podemos utilizar para señalizar una alarma en el propio ventilador.
Normalmente tendremos una señal que nos vendrá de un controlador externo, del tipo 0-10V, que con 0V el ventilador estará parado, con 10V funcionará al 100% y la resta de tensiones será proporcional a la velocidad que funcionará el ventilador. Por ejempo, una inyección de señal de 4V nos dará una salida del ventilador funcionando al 40% y una señal de 6V para funcionar al 60%.
Ventajas clave de los ventiladores EC
- Ahorro energético: Reducen el consumo eléctrico hasta en un 70-80% en comparación con los motores AC convencionales.
- Control Total: Permiten regular la velocidad de forma continua (de 0% a 100%) sin necesidad de componentes externos complejos como variadores de frecuencia.
- Mayor vida útil: Al no tener escobillas, se calientan menos y sufren menos desgaste mecánico.
- Menor ruido: Funcionan de manera más silenciosa y estable.
Estos motores son ideales para aplicaciones de ventilación de alto rendimiento, centros de datos, refrigeración y HVAC donde se busca eficiencia y control preciso.
Ejemplo de conexión de un ventilador EC
Vamos a ver un ejemplo basado en una central frigorífica de varios compresores con un condensador de 4 ventiladores trifasicos axiales tipo EC. El control se hará con una centralita electrónica de la marca Eliwell modelo EWCM9100eo.
Esta centralita Eliwell incorpora varias salidas analógicas y utilizaremos la salida analógica 2, configurada para una señal de 0-10v.
Primero que todo, la conexión de potencia
Como vemos, las protecciones electricas seran primero un diferencial y seguidamente un disyuntor. La salida del disyuntor directamente al ventilador, a los bornes L1, L2 y L3, sin pasar por ningún contactor.
I ahora veamos la maniobra.
Vamos a seguir la maniobra de arriba a abajo. primero tenemos un contacto del relé K2. Este es un relé de paro de emergencia. Normalmente siempre está excitado con que el contacto lo tendremos cerrado si no hay ninguna emergencia.
Seguidamente nos encontramos con los contactos del disyuntor, G1. El contacto cerrado lo utilizamos para la señalización de avería y el contacto abierto para la maniobra del ventilador.
A continuación nos encontramos con el contacto COM-NC del bornero del ventilador. Como hemos dicho, es un contacto de alarma. En caso de alarma, el contacto se abre y nos parará el ventilador
Si continuamos por el cable 33, llegamos al relé RAV1. Es un relé que, de normal, siempre estará excitado. En caso de avería (ya sea por disyuntor o por el contacto de alarma del ventilador) el relé se parará. Se utiliza para señalizar a la centalita electrónica que el ventilador está en averia.
Continuamos y llegamos al contacto del relé K5. Este es un relé de paso automático a manual. En caso de una avería en la centalita de compresores i/o ventiladores, no nos llegaría la señal para la puesta en marcha del ventilador. ES por esto que se monta este relé poder poner en marcha el ventialador mediante un presostato (en este caso de alta)
En caso de funcionamiento automático, nos excita el relé RAV1. Si vemos el contacto más arriba, veremos que nos habilita la señal proviniente de la centalita electrónica con lo que el ventilador funcionará atendiendo a la señal que nos llegue de la centralita electrónica de control
En caso de funcionamiento manual, nos envia la señal por el cable 35 y nos pasa por el presostato de alta para excitar el relé KMV1. Este relé nos conecta los bornes IO2 y VOUT del ventilador. Con este puente en estos bornes, el ventilador se pone a funcionar al 100%. Nos funcionará siempre que el presostato de alta nos dé la señal, con lo podremos regular la presión de condensación.
Si no tenemos esta maniobra de paso a manual, simplemente con conectar la salida analógica de la centralita electrónica de control a los bornes GND y IO2 del ventilador y ya estará.