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La protección es primordial para las cajas y los gabinetes para automatización industrial

Por David Luna, VP of Marketing, Orion Fans

Los ventiladores son componentes principales en muchos sistemas de gestión térmica. Se necesita una gestión térmica adecuada para mantener la temperatura y refrigerar los equipos en aplicaciones interiores y exteriores a fin de optimizar el rendimiento del sistema, aumentar el tiempo de actividad de la máquina o del sistema, extender la vida útil y reducir el tiempo y los costos del mantenimiento en el campo. Es importante que los ventiladores puedan funcionar con eficiencia en una amplia variedad de aplicaciones, ya que se usan para la refrigeración y el flujo de aire directos a fin de extraer el calor de un disipador térmico, una fuente de alimentación o una placa de CI. Estas abarcan desde aplicaciones tradicionales, como cajas de control y gabinetes electrónicos, automatización de edificios y sistemas de telecomunicaciones, y terminales al aire libre, hasta aplicaciones emergentes, como la energía alternativa y los vehículos eléctricos. Muchas de estas aplicaciones requieren ventiladores con capacidad de filtración para proteger los componentes electrónicos y ofrecer una baja caída de presión, resistencia al agua e incluso protección contra incendios, y con la capacidad de capturar grandes cantidades de polvo en el aire. Los kits de ventilador con filtro tipo persiana, las cubiertas de seguridad tipo persiana para ventiladores y los filtros brindan una protección superior en comparación con las rejillas o las cubiertas de seguridad comunes que se suelen usar con los ventiladores, porque ofrecen protección contra el ingreso de objetos extraños a las aspas del ventilador.

Las cubiertas de seguridad tipo persiana para ventiladores son un mecanismo de seguridad que brinda protección contra el contacto accidental de los dedos u otros objetos no deseados con las aspas del ventilador. Los kits de ventilador con filtro tipo persiana se diseñaron específicamente para filtrar objetos extraños, como polvo, suciedad y humedad, y evitar que entren en cajas y gabinetes. Por ejemplo, para refrigerar y proteger una instalación de caja o gabinete industrial típica puede ser necesario emplear un ventilador y una cubierta de filtro adicional o incluso dos ventiladores. De acuerdo con el tipo y la cantidad de componentes de la caja y la ubicación, se podría instalar un ventilador de admisión en la parte superior o inferior del gabinete para producir aire ambiente fresco más frío. Se puede instalar una segunda cubierta de seguridad de filtro en la ubicación del escape para eliminar el aire ambiente que calentaron los componentes interiores de la caja. La admisión generalmente se instala en la parte inferior de la caja y el escape, cerca de la parte superior, para aprovechar la convección natural (Figura 1). Para aumentar la capacidad de filtración de aire y proteger los componentes internos, los kits de ventilador con filtro tipo persiana son la mejor opción para las aplicaciones exigentes que se suelen encontrar en entornos industriales y de automatización.

Imagen de las ubicaciones típicas para la instalación de cajas con dos ventiladoresFigura 1: Ubicaciones típicas para la instalación de cajas con dos ventiladores. (Fuente de la imagen: Orion Fans)

Imagen de la instalación de una caja con dos ventiladores y de la instalación de una caja con un ventilador y una cubierta de seguridad de filtro

Figura 2: Ejemplos de la instalación de una caja con dos ventiladores (izquierda) y la instalación de una caja con un ventilador y una cubierta de seguridad de filtro (derecha). (Fuente de la imagen: Orion Fans)

Kits de ventilador con filtro tipo persiana

Los kits de ventilador con filtro tipo persiana contienen todos los componentes necesarios para aplicaciones industriales, incluido el ventilador, la cubierta de seguridad tipo persiana del ventilador, el filtro, la cubierta metálica y el hardware. Los kits vienen completamente ensamblados para simplificar el proceso de instalación. Los kits de ventilador con filtro tipo persiana están disponibles en una amplia gama de tamaños de ventiladores y se pueden combinar con ventiladores para entornos hostiles a fin de brindar protección adicional en aplicaciones industriales y marinas. Los ventiladores para entornos hostiles se pueden combinar con un kit de ventilador con filtro tipo persiana para proporcionar protección IP55, IP56, IP68 e incluso protección contra niebla salina. Actualmente, los kits de ventilador con filtro tipo persiana con ventiladores EC (controlados electrónicamente) cuentan con calificación IP68 y certificación ATEX para el uso en equipos de la Zona 2. Estos kits de ventilador con filtro eliminan la posibilidad de que se produzca una explosión o un incendio en aplicaciones con atmósferas explosivas o gases inflamables.

Imagen de kits de ventilador tipo persiana articulados, deslizantes y a presiónFigura 3: Ejemplos de kits de ventilador tipo persiana articulados, deslizantes y a presión. (Fuente de la imagen: Orion Fans)

Los ventiladores que están expuestos a cantidades excesivas de calor y suciedad fallan a un ritmo mucho mayor que los que funcionan en condiciones ambientales normales. Un filtro de aire sucio puede dañar el motor del ventilador al bloquear el flujo de aire, lo que aumenta la temperatura interna del motor. Si el motor de un ventilador funciona a una temperatura superior a la de diseño ideal, el rodamiento perderá rápidamente las propiedades lubricantes, se sobrecalentará y fallará de manera prematura. Los ventiladores y los accesorios para entornos se diseñaron y probaron para desempeñarse en las condiciones más difíciles y brindar protección contra el polvo, la humedad, la niebla salina, el rocío salino, los cambios de temperatura y la humedad, entre otros elementos. Cuando se combinan con un kit de ventilador con filtro tipo persiana, las clasificaciones IP y los niveles de protección aumentan, lo que hace que esta solución sea aun más importante para las aplicaciones industriales en las que el tiempo de actividad del sistema o de la máquina es crítico. Por ejemplo, ciertos modelos de ventiladores tienen clasificaciones de aislamiento NEMA de Clase B (para ventiladores de plástico PBT) o de Clase F (para ventiladores de metal), lo que permite temperaturas de funcionamiento del ventilador más altas. Cuando se combinan con un kit de ventilador con filtro tipo persiana, se conservan las clasificaciones NEMA y se proporciona la máxima protección para la instalación.

Funciona para ventiladores de CA, EC o CC

Los kits de ventilador con filtro tipo persiana están disponibles para ventiladores de CA, EC (conmutación electrónica) o CC, según la aplicación. Los ventiladores de CA y EC generalmente se conectan a una toma de corriente de pared, mientras que los ventiladores de CC (corriente continua) normalmente se conectan con baterías, circuitos de fuentes de alimentación o rectificadores (que convierten la corriente alterna en corriente continua). Por lo general, los kits de ventilador de CA con filtro están disponibles con 115 V, 230 V y voltaje dual de 115/230 V. La mayoría de los kits de ventilador de EC con filtro cuentan con un voltaje de entrada universal de 90-265 VCA. La mayoría de los kits de ventilador de CC con filtro están disponibles en 5 V, 12 V, 24 V y 48 V. Los kits de ventilador con filtro tipo persiana están disponibles para ventiladores de 80, 92, 120, 172, 180, 200, 225 y 280 mm. Los diferentes tamaños de ventiladores y su uso están determinados por el valor de CFM (pies cúbicos por minuto) del ventilador y el tamaño y tipo de caja o gabinete, junto con la carga de calor que se genera dentro del gabinete. Debido a la presencia del filtro, el flujo de aire nominal para los ventiladores equipados con un kit de filtro tipo persiana se reduce en aproximadamente un 40%. Actualmente, los kits de este tipo proporcionan valores de CFM de ~ 67 CFM a ~ 700 CFM.

Cubiertas de seguridad tipo persiana del ventilador

Las cubiertas de seguridad tipo persiana para ventiladores protegen al ventilador contra el contacto con dedos y otros objetos. Para adaptarse a distintas aplicaciones y ahorrar tiempo de mantenimiento al cambiar los medios filtrantes, las cubiertas de seguridad tipo persiana para ventiladores están disponibles en varios estilos, como las versiones a presión, deslizantes y articuladas (Figura 4). Las versiones deslizantes cuentan con un mecanismo de tire y empuje que facilita su apertura, en tanto que las versiones articuladas se voltean para abrirse.

Imagen de cubiertas de seguridad tipo persiana para ventiladores a presión, deslizantes y articuladasFigura 4: Ejemplos de cubiertas de seguridad tipo persiana para ventiladores a presión, deslizantes y articuladas. (Fuente de la imagen: Orion Fans)

Las cubiertas de seguridad tipo persiana deslizantes y articuladas para ventiladores son fáciles de abrir y no se requieren herramientas para acceder a los filtros. Las persianas de las cubiertas de seguridad están inclinadas a 45 grados, lo que permite combinar altos niveles de protección con el mayor flujo de aire posible. Estas cubiertas de plástico son resistentes a las llamas según los estándares UL94V-0 y cuentan con protección UV para una mayor resistencia y una mejor apariencia a lo largo del tiempo. Se utiliza un sello de espuma de alta densidad para proporcionar la máxima protección contra los elementos.

Filtros

Los filtros estándar incluidos en el kit de ventilador con filtro tipo persiana están hechos de fibra de nailon y resina sintética y pueden filtrar hasta ocho micras.

Los nuevos filtros especiales reutilizables están disponibles para aplicaciones en entornos hostiles, como lavado a presión y plataformas petroleras. Hay tres tipos de filtros especiales reutilizables disponibles para equipos para los que son más apropiados los filtros permanentes y lavables. Estos filtros están diseñados para aplicaciones específicas, donde se necesita una protección de alta densidad, resistente al agua o ignífuga, además de la capacidad para filtrar el polvo en el aire. Cuando se combinan con un kit de ventilador con filtro tipo persiana, estos filtros proporcionan excelentes soluciones de filtración para equipos industriales, informática industrial y aplicaciones de HVAC (climatización) y gestión del aire. Actualmente, estos filtros especiales están disponibles para usarlos con kits de ventilador con filtro y cubiertas de seguridad tipo persiana de 120 mm a 280 mm.

Imagen de tres tipos de filtrosFigura 5: Hay tres tipos de filtros disponibles de acuerdo con la aplicación. (Fuente de la imagen: Orion Fans)

Los filtros de alta densidad son un filtro de aire de espuma que ofrece una baja caída de presión y la capacidad de capturar grandes cantidades de polvo en el aire en aplicaciones de gabinetes industriales. Los filtros de aire de espuma de alta densidad están disponibles en una amplia gama de porosidades (PPI) para cumplir con requisitos de rendimiento de filtración personalizados. El estándar es de 45 PPI (5 veces la protección de los medios filtrantes normales). El material es una espuma de poliuretano de celda abierta específicamente diseñada, resistente a los hongos y con protección UV y estabilidad hidrolítica. Estos filtros ofrecen baja resistencia al flujo de aire para su uso en una amplia variedad de entornos industriales y exteriores. Los filtros son autoextinguibles, de acuerdo con los estándares de seguridad UL 94 HF-1, para componentes electrónicos utilizados en la filtración de aire en aplicaciones industriales, médicas, de telecomunicaciones, de generación de energía y militares.

Los filtros resistentes al agua son un filtro de aire de malla hidrofóbica que presenta un medio repelente al agua y de baja caída de presión que reduce el ingreso de neblina del aire y otros líquidos a los gabinetes en entornos hostiles. Proporcionan una alternativa económica a los costosos medios de membrana que restringen más el flujo de aire. El medio filtrante hidrofóbico es una solución duradera, lavable y resistente a la humedad para gabinetes instalados en interiores o exteriores y equipos de proceso que requieren la eliminación de neblina. La malla hidrofóbica ayuda a cumplir con estándares para gabinetes con diferentes niveles de exigencia, como MIL-STD, NEMA e IP.

Los filtros ignífugos son filtros de aire PyroCide que se pueden usar para aplicaciones de gabinetes industriales y electrónicos que requieren estrictos estándares de seguridad contra incendios. Los filtros son barreras térmicas tipo nido de abeja de aluminio tratadas con un revestimiento intumescente contra las llamas, sensible al calor, para contener el fuego en los gabinetes electrónicos. Los filtros están diseñados con perfiles delgados con forma de nido de abeja de aluminio que proporciona baja resistencia al flujo de aire.

Conclusión

Para extender la vida útil de los componentes electrónicos esenciales, es necesario seleccionar el ventilador y el filtro adecuados para proporcionar una solución de gestión térmica apropiada. Los ventiladores deben cumplir con una amplia gama de exigencias de aplicación, y elegir el kit de ventilador con filtro que ofrezca el mejor nivel de protección contra elementos industriales y riesgos ambientales es vital para el rendimiento del sistema. Los kits de ventilador con filtro tipo persiana no solo ofrecen una protección superior contra los elementos, sino que, al sumar filtros especiales que tratan el volumen de contaminantes, la humedad y el fuego, pueden proteger y extender la vida útil del sistema o de los componentes dentro de las cajas y gabinetes, al mismo tiempo que simplifican la instalación, reducen el mantenimiento y disminuyen el costo total de operación.

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