¿Por qué es popular el ventilador de flujo mixto en la ventilación industrial?

¿Qué es un ventilador de flujo mixto? Aerodinámica fundamental y aplicabilidad industrial

Diseño híbrido: cómo los ventiladores de flujo mixto combinan principios axiales y centrífugos

Los ventiladores de flujo mixto combinan elementos tanto del flujo axial como del centrífugo mediante álabes de rodete especialmente diseñados, colocados en ángulos únicos. Cuando el aire entra a lo largo del eje, se redirige radialmente, generando un movimiento en espiral. Esto permite obtener una presión estática superior a la de los ventiladores axiales convencionales, aunque sigue moviendo una buena cantidad de aire en su conjunto. Una de sus principales ventajas es que no requieren transmisiones por correa, comúnmente presentes en los modelos centrífugos más antiguos. Según el Manual ASHRAE sobre Aplicaciones de HVAC de 2023, este diseño puede reducir los gastos de mantenimiento entre un 30 % y casi la mitad. Además, sus carcasas compactas suelen fabricarse con materiales resistentes a la corrosión. Estas carcasas también incorporan curvas cuidadosamente perfiladas que ayudan a reducir la turbulencia y a minimizar las pérdidas energéticas durante su funcionamiento.

Por qué este equilibrio hace que los ventiladores de flujo mixto sean ideales para la ventilación industrial exigente

El compromiso aerodinámico ofrece ventajas clave en entornos industriales:

• Versatilidad de presión : Soporta una presión estática de 150–630 Pa en redes de conductos
• Eficiencia en el espacio : Ocupa un 40 % menos de espacio que unidades centrífugas equivalentes
• Adaptabilidad de carga : Mantiene un caudal de aire estable a pesar de la obstrucción de los filtros o de la resistencia de los conductos

Este perfil de rendimiento hace que la tecnología de flujo mixto sea especialmente eficaz en plantas químicas e instalaciones manufactureras, donde coexisten limitaciones de espacio, humos corrosivos y demandas variables de ventilación. Su capacidad para mantener el caudal de aire ante un aumento de la presión del sistema —validada en reformas de plantas farmacéuticas de la UE— evita la acumulación peligrosa de humos durante los picos de producción.

Principales ventajas de los ventiladores de flujo mixto en la ventilación industrial real

Mayor presión estática que los ventiladores axiales —sin ocupar el espacio típico de los ventiladores centrífugos

Los ventiladores de flujo mixto pueden generar entre un 30 % y un 50 % más de presión estática en comparación con los ventiladores axiales convencionales, ocupando al mismo tiempo mucho menos espacio. Esto resulta especialmente importante en fábricas y almacenes, donde cada pie cuadrado cuenta. Lo que hace que estos ventiladores funcionen tan eficazmente es su diseño especial de impulsor, que combina las características de velocidad de los ventiladores axiales con la capacidad de generación de presión de los ventiladores radiales. Esto permite que el aire se desplace de forma eficiente incluso a través de sistemas de conductos complejos, donde otros tipos de ventiladores encontrarían dificultades. Los ventiladores centrífugos tradicionales requieren una gran superficie en el suelo y, con frecuencia, implican obras importantes de instalación; sin embargo, las unidades de flujo mixto se integran directamente en los conductos existentes. Para las instalaciones manufactureras que buscan ahorrar espacio sin comprometer el caudal de aire, esta relación de eficiencia supone un cambio radical. Según informes sectoriales del Departamento de Energía de Estados Unidos publicados en 2022, las empresas han logrado reducir el tamaño de sus salas mecánicas aproximadamente un 40 % tras sustituir los ventiladores centrífugos por tecnología de flujo mixto, manteniendo al mismo tiempo el mismo nivel de rendimiento de ventilación requerido.

Mejoras en la eficiencia energética mediante la integración de motores EC en cargas variables

Combinar motores EC (de conmutación electrónica) con tecnología de flujo mixto puede reducir los costos energéticos hasta un 55 % en comparación con los ventiladores tradicionales accionados por corriente alterna, según la investigación de Greenheck de 2023 sobre el rendimiento de los ventiladores de flujo mixto. Estos motores EC cuentan con una característica muy útil: ajustan automáticamente su velocidad según las necesidades reales del sistema en cada momento, evitando así el consumo innecesario de electricidad cuando el sistema no opera a plena carga. Además, al combinar estos motores inteligentes con rodetes de flujo mixto especialmente diseñados para mover el aire de forma más eficiente, todo el sistema consume mucha menos energía durante todas las fases de producción. ¿Fábricas que operan ininterrumpidamente día tras día? Están destinadas a ahorrar decenas de miles de euros anuales en sus facturas eléctricas, sin sacrificar el control sobre la temperatura y la calidad del aire en sus instalaciones.

Instalación compacta en línea: solución a las limitaciones de espacio en proyectos de renovación

Los ventiladores de flujo mixto tienen forma cilíndrica, lo que permite integrarlos directamente en las instalaciones de conductos existentes, facilitando considerablemente las mejoras en la ventilación de edificios antiguos. Los ventiladores axiales requieren conductos rectos y largos, mientras que los centrífugos necesitan espacio adicional a su alrededor. Sin embargo, estos nuevos ventiladores se instalan fácilmente entre los tramos existentes de conducto, requiriendo prácticamente ningún espacio adicional. Según una encuesta realizada el año pasado por el Comité Técnico 5.12 de ASHRAE, este enfoque evita cambios estructurales importantes en aproximadamente cuatro de cada cinco reformas. Las fábricas con cierta antigüedad suelen tener, de por sí, espacios reducidos. Estos ventiladores resuelven problemas derivados de techos bajos o salas técnicas congestionadas, donde simplemente no hay suficiente espacio disponible. Además, al ser muy ligeros, los trabajadores pueden instalarlos en posición suspendida sin necesidad de reforzar la estructura inferior.

Rendimiento y fiabilidad comprobados de los ventiladores de flujo mixto en entornos agresivos

Construcción resistente a la corrosión para instalaciones químicas, alimentarias y farmacéuticas

Los ventiladores de flujo mixto vienen equipados con carcasas de acero inoxidable y recubrimientos compuestos especiales diseñados para soportar las condiciones agresivas presentes en muchos entornos industriales. Estas incluyen productos químicos agresivos, alta humedad derivada de limpiezas frecuentes y niveles extremos de pH que normalmente dañarían equipos convencionales. ¿El resultado? Menor probabilidad de que proliferen microbios sobre las superficies y de que los materiales se degraden con el tiempo, además de una mejor circulación del aire que contribuye a mantener la limpieza. Los equipos de mantenimiento en instalaciones farmacéuticas suelen ahorrar aproximadamente un 40 % en costes de mantenimiento al sustituir ventiladores convencionales por estas versiones recubiertas. En las operaciones de despiece de carne, los intervalos entre reemplazos se han duplicado aproximadamente al instalar estas unidades resistentes a la corrosión en lugar de alternativas más económicas. Después de todo, estos ventiladores deben resistir una exposición constante a humos ácidos y a rutinas diarias de desinfección. Además, sus juntas herméticas impiden que el polvo y otras partículas penetren en su interior, lo que ayuda a los procesadores de alimentos a cumplir los estrictos requisitos de los puntos de control de seguridad establecidos por el sistema HACCP.

Entrega de flujo estable en redes complejas de conductos: validación en campo realizada en instalaciones de la UE

Los estudios realizados en diversos sitios de fabricación de toda Europa demuestran que los ventiladores de flujo mixto mantienen una consistencia del caudal de aire de aproximadamente ±3 %, incluso cuando se instalan en sistemas de conductos complejos con múltiples derivaciones y varios codos de 90 grados. Estos ventiladores no sufren los mismos problemas que los equipos axiales, que tienden a entrar en pérdida cuando se enfrentan a contrapresión. De hecho, logran alcanzar una eficiencia de transferencia energética del orden del 85 %, incluso cuando los filtros se ensucian o cambian las condiciones de carga —un factor realmente importante para garantizar una extracción adecuada de humos en talleres de pintura automotriz, donde los trabajadores necesitan aire limpio. Tomemos, por ejemplo, una instalación de procesamiento químico: allí se registraban persistentes problemas de puntos calientes hasta que actualizaron su antiguo sistema de conductos de 300 metros de longitud. Actualmente obtienen lecturas estables de CFM (pies cúbicos por minuto), pese a que siguen produciéndose fluctuaciones de presión que alcanzan hasta 500 Pa de presión estática. ¿Cuál es la razón de este tipo de rendimiento? Pues radica precisamente en el diseño de estos ventiladores: sus rotores han sido concebidos con características aerodinámicas especiales que transforman un aire entrante normalmente caótico en un flujo de salida suave y constante, eliminando esas molestas pulsaciones que afectan a otros tipos de ventiladores.

Cómo se comparan los ventiladores de flujo mixto con las alternativas: una elección de ventilación basada en datos

Las opciones de ventilación industrial suelen reducirse a elegir entre ventiladores de flujo mixto y sus contrapartes tradicionales, como los modelos axiales o centrífugos. Los ventiladores axiales son excelentes para mover grandes volúmenes de aire, pero comienzan a perder eficacia una vez que la presión estática alcanza aproximadamente 300 Pa. Los ventiladores centrífugos pueden soportar presiones mucho más altas, pero requieren mucho espacio para su instalación adecuada. Aquí es donde destacan los ventiladores de flujo mixto. Estas unidades gestionan presiones estáticas superiores a 1.000 Pa, a pesar de ser lo suficientemente compactas como para instalarse en espacios reducidos, lo que las convierte en la opción ideal al modernizar edificios antiguos con escasa superficie disponible. Analizar el consumo energético añade otra capa a la decisión. Las pruebas indican que estas unidades de flujo mixto consumen aproximadamente la mitad de electricidad que los ventiladores centrífugos de paletas curvadas hacia adelante durante condiciones normales de funcionamiento, según la investigación de Greenheck del año pasado sobre el rendimiento de los ventiladores. En esencia, combinan lo mejor de ambos mundos: la capacidad de manejo de presión de los sistemas centrífugos con las ventajas de ahorro de espacio de los ventiladores axiales, por lo que funcionan muy bien en instalaciones de conductos donde mantener un equilibrio adecuado del caudal de aire es fundamental, sin consumir energía adicional innecesaria.

Sección de Preguntas Frecuentes

¿Qué son los ventiladores de flujo mixto?

Los ventiladores de flujo mixto son un tipo de ventilador que combina elementos tanto del flujo axial como del flujo centrífugo para ofrecer una mayor presión estática y una mayor eficiencia en el caudal de aire.

¿Dónde se utilizan habitualmente los ventiladores de flujo mixto?

Estos ventiladores son ideales para entornos industriales exigentes, como plantas químicas, instalaciones de fabricación y otros entornos donde coexisten restricciones de espacio, humos corrosivos y demandas variables de ventilación.

¿Cómo se comparan los ventiladores de flujo mixto con los ventiladores axiales y centrífugos?

Los ventiladores de flujo mixto generan una presión estática mayor que los ventiladores axiales y ocupan menos espacio que los ventiladores centrífugos, lo que los convierte en una opción versátil para necesidades de ventilación.