Compreender os componentes do ventilador dentro do seu sistema HVAC

Jul 14, 2023

As regulamentações sobre eficiência de ventiladores estão chegando, então aproveite os avanços mais recentes para ficar à frente

A seleção adequada de componentes de ventiladores usados ​​em equipamentos HVAC continua a ser uma consideração principal nas estratégias para aumentar a eficiência de resfriamento em data centers. A tecnologia de ventiladores mais recente e as diretrizes pendentes de eficiência de ventiladores indicam que as metodologias de seleção de ventiladores continuarão a evoluir à medida que as demandas nos data centers continuarem a aumentar.

O gerenciamento do fluxo de ar nos data centers nos últimos anos tem sido auxiliado pelo advento da tecnologia de ventiladores comutados eletronicamente (EC), que permite o mesmo ou melhor desempenho do fluxo de ar em níveis de potência reduzidos, com melhor controle de velocidade do ventilador para corresponder à carga de calor real.

Sopradores centrífugos comutados eletronicamente e ventiladores axiais são agora componentes padrão das unidades CRAC e CRAH e condensadores resfriados a ar pelos principais fabricantes de equipamentos de refrigeração de precisão.

Os sopradores centrífugos e ventiladores axiais têm sido essenciais na indústria de HVAC há algum tempo por sua capacidade de movimentar grandes volumes de ar. Em um projeto centrífugo, as pás posicionadas ao redor do cubo ou eixo central são curvadas para fora e para trás em relação à direção de rotação do ventilador.

O ar que entra no eixo é acelerado pela força inercial ou centrífuga e lançado 90 graus em relação à direção de entrada. Isso produz um fluxo de ar forte e constante, adequado para aplicações de resfriamento em fileiras e ambientes. Os ventiladores axiais giram o ar paralelamente ao eixo, como acontece com um moinho de vento, para grandes volumes de ar a baixa pressão. Ventiladores axiais são comuns em grandes unidades condensadoras e resfriadores. Freqüentemente, esses ventiladores e sopradores são montados em uma estrutura externa para facilitar a instalação em equipamentos HVAC e para minimizar a vibração.

Os produtos de movimentação de ar, como ventiladores e sopradores componentes, usados ​​em equipamentos de resfriamento de precisão de data centers podem ser classificados em três gerações diferentes de produtos:

A tecnologia EC existe desde meados da década de 1980 e os proprietários de data centers perceberam o ROI ao longo do tempo em economias de custos de energia.

Vantagens adicionais são a redução de ruído e custos operacionais mais baixos, uma vez que não há correias de ventilador que possam se desgastar e exigir substituição e não há detritos ou contaminantes de poeira que possam se acumular como acontece com sistemas acionados por correia.

Os ganhos de eficiência e as economias de energia resultantes com ventiladores e sopradores EC dependem da seleção adequada dos ventiladores. Os fabricantes de ventiladores fornecem rotineiramente curvas de fluxo de ar/pressão/potência de seus diversos produtos para OEMs, e o software de seleção de ventiladores cada vez mais robusto disponibilizado por essas empresas torna a escolha do ventilador correto no ponto de operação exigido mais fácil do que nunca.

Apenas alguns fabricantes no mundo oferecem soluções de ventiladores EC. Outrora um produto apenas da dissidência alemã, os principais fornecedores globais de ventiladores e gestão térmica, com instalações de I&D e produção de grande escala estabelecidas em Taiwan e na China, entraram agora na arena da CE, reforçando a inovação contínua e reduzindo ao mesmo tempo o custo do produto para o mercado.

Embora a diretiva de Produtos Relacionados à Energia na Europa (ErP 2015) tenha exigido a adesão a diretrizes mais rígidas de eficiência de ventiladores para ventiladores componentes usados ​​em equipamentos HVAC comerciais e industriais, esses produtos nos EUA até agora escaparam da regulamentação governamental. No entanto, essa maré está prestes a mudar.

Citando que até três por cento de toda a eletricidade dos EUA alimenta os data centers e que cerca de metade dessa energia é usada para refrigeração, espera-se que o Departamento de Energia dos EUA (DOE) implemente regulamentos de eficiência de ventiladores até 2020 para ajudar a minimizar o impacto de Consumo de energia do sistema HVAC em edifícios comerciais e industriais.

O DOE já publicou prazos de conformidade energética para equipamentos de refrigeração comercial acionados por ventiladores, ventiladores de teto e ventiladores de fornos residenciais. No entanto, abordar ventiladores componentes em equipamentos HVAC comerciais e industriais apresentou um conjunto único de desafios.

Os padrões e códigos de eficiência do ventilador apresentados pelo American National Standards Institute (ANSI) em conjunto com a Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado (ASHRAE) e a Illuminating Engineering Society (IES) em 2013 tentaram atribuir um grau de eficiência aos fãs, usando terminologia e critérios emprestados da Air Movement and Control Association (AMCA).