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Uso y ventajas de ventiladores con motores electrónicamente conmutables

Publicado por S&P el Aug 12, 2021
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En este artículo abordaremos qué, cómo y dónde del creciente uso de soluciones de ventilación donde el motor incorporado es del tipo electrónicamente conmutable.

¿Qué es un motor electrónicamente conmutable y en qué se diferencia de un motor de corriente alterna?

En lo referido a la tensión de alimentación, existen básicamente dos tipos de motores en el mercado:

  • Motores de corriente alterna (AC): Se caracterizan por su flexibilidad de utilización aunque penalizan en eficiencia.
  • Motores de corriente continua (DC): Poseen una eficiencia elevada aunque es un tipo de tensión no convencional a nivel doméstico y terciario.

Los motores conocidos como EC (electrónicamente conmutables) combinan parte de ambas tipologías con sus respectivas ventajas. Por un lado, permiten una alimentación alterna fácil de conseguir, ya sea monofásica o trifásica, y, a la vez, la alta eficiencia de un motor DC al realizarse una rectificación de tensión en su interior. Para la mencionada rectificación es necesario incorporar una electrónica dentro del mismo motor. De ahí su nombre de electrónicamente conmutado (EC).  

A nivel estructural existen diferencias significativas entre un motor AC en comparación a un EC. Tomando como base un motor de rotor exterior para hacer una comparativa, las principales diferencias son:

  • Incorporación de una placa electrónica que realiza tanto las funciones de rectificación de tensión como de control del motor.
  • El rotor externo pasa a incorporar unos imanes permanentes.

Como resultado obtenemos un motor con una alimentación convencional pero con una eficiencia energética elevada. Además, se incorpora por defecto un módulo electrónico de control que permite tanto una regulación manual como automática mediante la entrada de una señal analógica (0-10V o 4-20mA) procedente de un control o sensor externo. 

Diferencias entre motores EC y AC

Existen varias diferencias en cuanto al diseño de los motores y a la tecnología que se utiliza en su interior:

  1. Eficiencia. Por la manera en la que están diseñados, los motores EC tienen un rendimiento de hasta el 92% mientras que los motores AC en el mejor de los casos llegarán a un 70-80% de rendimiento.
  2. Potencia absorbida. Este aspecto afecta directamente a la factura eléctrica. En igualdad de revoluciones, es decir, sin tener en cuenta la regulación, un motor EC consume un 10% menos que un motor AC. No obstante, bajo regulación, un motor EC puede llegar a ahorrar hasta un 80% más de potencia eléctrica absorbida en comparativa con una solución con motor AC.  
  3. Regulación. Mientras que los motores EC son fácilmente regulables por señal analógica (0-10V o 4-20mA), los motores AC necesitan reguladores electrónicos, autotransformadores que modulan la tensión alterna 230V o 400V, o variadores de frecuencia. Regular una señal analógica es simple y no requiere especial cuidado en lo referido a sección de cable. Esto permite un coste muy ajustado. En cambio, una regulación de un motor AC, no solamente es de un coste mayor, sino que provoca un incremento de temperatura en el interior del motor obligando a establecer ciertas limitaciones. En cambio, esto no sucede en un motor EC. Es relevante tener en cuenta que el rango de regulación tampoco es el mismo. Es decir, mientras que un EC se puede regular de 0-10V de señal analógica, el equivalente porcentualmente de 0-100%, en cambio en un AC la regulación máxima suele realizarse entre 100V-230V de tensión eléctrica (caso alimentación monofásica), es decir entre 35%-100%.Por lo tanto podemos concluir, que con un motor EC no tan solo se consume menos sino que además se puede llegar a un rango mucho mayor de regulación con el consiguiente diferencial de ahorro.
  4. Protecciones. La electrónica incorporada en ventiladores EC tiene una serie de protectores térmicos que un motor AC no tiene de por si, hay que añadirlos a la instalación.

Uso de soluciones con motores EC

En el apartado anterior hemos visto las diferencias significativas tanto en la capacidad de regulación como en la consecuente reducción de potencia absorbida. Esto nos ayuda a intuir en qué casos es conveniente el uso de ventiladores con motores electrónicamente conmutables. 

Todas esas instalaciones concebidas para funcionar bajo sistemas de regulación, tanto manuales como automáticos, son claramente el mayor argumento para recomendar estas soluciones. Sistemas de ventilación donde la demanda de caudal de aire sea variable en el tiempo dependiendo de una serie de parámetros de control convierten a los motores EC como los mejores aliados tanto energéticos como económicos.

Ventajas en la utilización de motores EC en ventilación

Teniendo en cuenta todos estos aspectos, vemos unas claras ventajas en la utilización de motores EC:

  • Cumplimiento de requerimientos energéticos. Aunque un ventilador con un motor AC puede llegar a cumplir con los requerimientos energéticos, con un motor EC el ventilador cumple con los requerimientos energéticos con mayor facilidad.
  • Ahorro energético. Directamente derivado de una potencia absorbida sobre la red menor.
  • Reducción en la factura eléctrica. Por la misma razón que en el punto anterior, es decir, un motor EC genera menos consumo por lo que se consigue un ahorro energético tanto en consumo como monetario.
  • Vida del ventilador. Los motores EC no se calientan y van a menores revoluciones que los motores AC por lo que tienen una mayor vida útil.

uso y ventajas de equipos electrónicamente conmutables

  • Coste del ciclo de vida. Cogiendo un ciclo de vida de un ventilador de 10 años, las estadísticas dicen que el 85% del coste en esos 10 años corresponde a la energía consumida por el ventilador, un 5% a la inversión inicial y un 10% al mantenimiento de este ventilador para que funcione de forma óptima. La mayor parte del coste corresponde al consumo, por lo que un ventilador con un motor EC que contribuye a consumir menos supone una ventaja clara en la reducción de costes.

Conclusiones

En este artículo hemos visto qué hay detrás en el funcionamiento de un ventilador con motor del tipo electrónicamente conmutable (EC). Las tendencias normativas cada vez se acercan más hacia sistemas de ventilación donde la demanda pueda adecuarse de forma automática según las necesidades de cada situación. De esta forma, tanto impulsar la optimización energética como garantizar niveles adecuados de calidad de aire interior. Este hecho, juntamente con las grandes ventajas que ofrecen los motores EC bajo regulación, le dará a esta solución tecnológica una clara tendencia creciente en su uso.    

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