Ventilador de techo

Un ventilador de techo es un ventilador montado en el techo de una habitación o espacio, generalmente eléctrico , que utiliza aspas giratorias montadas en un eje para hacer circular el aire. Enfrían a las personas eficazmente aumentando la velocidad del aire. A diferencia de los equipos de aire acondicionado, los ventiladores no reducen la temperatura del aire ni la humedad relativa, sino que crean un efecto de enfriamiento al ayudar a evaporar el sudor y aumentar el intercambio de calor por convección . Los ventiladores añaden una pequeña cantidad de calor a la habitación, principalmente debido al calor residual del motor y, en parte, a la fricción. Los ventiladores consumen mucha menos energía que el aire acondicionado, ya que enfriar el aire es termodinámicamente costoso. En invierno, los ventiladores mueven el aire más cálido, que asciende naturalmente, de vuelta hacia los ocupantes. ^{[ 1 ]} Esto puede afectar tanto a las lecturas del termostato como al confort de los ocupantes, mejorando así la eficiencia energética del control climático . Muchos ventiladores de techo también funcionan como luminarias , eliminando la necesidad de luces de techo separadas en una habitación.

Los ventiladores de techo estilo Punkah se basan en la forma más antigua de ventilador, inventada en la India alrededor del año 500  a. C. Estas aspas, de gran tamaño, se tallaban a partir de una hoja de palmera india y se movían lentamente de forma pendular. Originalmente accionados manualmente mediante un cordón ^{[ 2 ]} y actualmente eléctricos mediante un sistema de correa, estos punkahs mueven el aire oscilando. En comparación con un ventilador giratorio, crean una suave brisa en lugar de un flujo de aire.

Los primeros ventiladores de techo giratorios aparecieron a principios de las décadas de 1860 y 1870 en Estados Unidos . En aquel entonces, no funcionaban con ningún tipo de motor eléctrico . En su lugar, se utilizaba un chorro de agua , junto con una turbina , para accionar un sistema de correas que hacían girar las aspas de los ventiladores de dos aspas. Estos sistemas podían albergar varios ventiladores y se popularizaron en tiendas, restaurantes y oficinas. Algunos de estos sistemas aún se conservan y pueden verse en algunas zonas del sur de Estados Unidos, donde resultaron útiles en sus inicios.

El ventilador de techo eléctrico fue inventado en 1882 por Philip Diehl . Él había diseñado el motor eléctrico utilizado en las primeras máquinas de coser Singer eléctricas , y en 1882 adaptó ese motor para su uso en un ventilador de techo. Cada ventilador tenía su propia unidad de motor autónoma, sin necesidad de transmisión por correa . ^{[ 3 ]}

Casi de inmediato, se enfrentó a una feroz competencia debido al éxito comercial del ventilador de techo. Continuó mejorando su invento y creó un kit de iluminación integrado para combinar ambas funciones en una sola unidad. Para la Primera Guerra Mundial, la mayoría de los ventiladores de techo se fabricaban con cuatro aspas en lugar de las dos originales, lo que los hacía más silenciosos y permitía una mayor circulación de aire. Las empresas de principios de siglo que comercializaron con éxito los ventiladores de techo en Estados Unidos fueron las que hoy se conocen como Hunter Fan Company, Robbins & Myers, Century Electric, Westinghouse Corporation y Emerson Electric.

En la década de 1920, los ventiladores de techo se hicieron comunes en Estados Unidos y comenzaron a popularizarse internacionalmente. Desde la Gran Depresión de la década de 1930 hasta la introducción del aire acondicionado eléctrico en la década de 1950, los ventiladores de techo fueron cayendo en desuso en Estados Unidos, ^{[ 3 ]} llegando casi a desaparecer por completo en la década de 1960; los que aún se conservaban eran considerados objetos de nostalgia.

Mientras tanto, los ventiladores de techo se hicieron muy populares en otros países, particularmente en aquellos con climas cálidos, como India , Pakistán , Bangladesh y Oriente Medio , donde la falta de infraestructura o recursos financieros hacía que los equipos de aire acondicionado basados ​​en freón, que consumían mucha energía y eran complejos, fueran poco prácticos. En muchas partes de la India, los ventiladores de techo son el método principal para enfriar los hogares, especialmente en los hogares de clase media. ^{[ 4 ]} Marcas como Superfan ^{[ 5 ]} , Usha, Crompton y Bajaj dominan el mercado, ^{[ 6 ]} pero también han surgido nuevos actores en los segmentos de bajo costo y eficiencia energética. ^{[ 7 ]} En 1973, el empresario texano HW (Hub) Markwardt comenzó a importar ventiladores de techo a los EE. UU. que eran fabricados en la India por Crompton Greaves , Ltd. Crompton Greaves había estado fabricando ventiladores de techo desde 1937 a través de una empresa conjunta formada por Greaves Cotton de la India y Crompton Parkinson de Inglaterra . Estos ventiladores de techo de fabricación india tuvieron una acogida lenta al principio, pero los ventiladores de techo de la marca Encon Industries de Markwardt (cuyo nombre significaba CONservación de Energía) alcanzaron un gran éxito durante la crisis energética de finales de los años 70 y principios de los 80, ya que consumían menos energía que los anticuados motores de polos sombreados utilizados en la mayoría de los ventiladores estadounidenses. Estos ventiladores se convirtieron en electrodomésticos de bajo consumo para uso residencial y comercial, al complementar los costosos sistemas de aire acondicionado con una suave corriente de aire.

Debido al renovado éxito comercial del uso eficaz de ventiladores de techo como método de ahorro energético, muchos fabricantes estadounidenses comenzaron a producirlos o a aumentar significativamente su producción. Además de los ventiladores de techo Encon importados, la Casablanca Fan Company se fundó en 1974. Otros fabricantes estadounidenses de la época incluían a Hunter Fan Co. (que entonces era una división de Robbins & Myers, Inc.), FASCO (FA Smith Co.) y Emerson Electric , que a menudo se comercializaba bajo la marca Sears-Roebuck . Entre las empresas más pequeñas y efímeras se encuentran NuTone, Southern Fan Co., A&G Machinery Co., Homestead, Hallmark, Union, Lasko y Evergo.

Durante las décadas de 1980 y 1990, los ventiladores de techo siguieron siendo populares en Estados Unidos. Muchos pequeños importadores estadounidenses, la mayoría de corta duración, comenzaron a importarlos. A lo largo de la década de 1980, el equilibrio de ventas entre los ventiladores de techo fabricados en Estados Unidos y los importados de fabricantes de India, Taiwán , Hong Kong y, finalmente, China, cambió drásticamente, y a finales de la década, los ventiladores importados acapararon la mayor parte del mercado. Incluso los ventiladores estadounidenses más básicos se vendían entre 200 y 500 dólares, mientras que los ventiladores importados más caros rara vez superaban los 150 dólares.

La tecnología de los ventiladores de techo no ha evolucionado mucho desde 1980, con la notable excepción del reciente aumento en la disponibilidad de ventiladores de CC sin escobillas, de bajo consumo y controlados por control remoto o aplicación , para el público en general. Sin embargo, empresas como Monte Carlo, Minka Aire, Quorum, Craftmade, Litex y Fanimation han realizado importantes avances en el diseño, ofreciendo ventiladores de techo de mayor precio con mayor valor decorativo. En 2001, Patricia Dane Rogers, periodista del Washington Post, escribió: «Como tantos otros objetos domésticos cotidianos, estos elementos tradicionales se están modernizando con estilo y tecnología». ^{[ 8 ]}

Los ventiladores de techo tienen múltiples funciones. Aumentan la mezcla en un espacio ventilado, lo que genera condiciones ambientales más homogéneas. Generalmente se prefiere el aire en movimiento al aire estancado, especialmente en ambientes cálidos o neutros, por lo que los ventiladores son útiles para aumentar la satisfacción de los ocupantes. ^{[ 9 ]} Dado que los ventiladores no cambian la temperatura ni la humedad del aire, sino que lo mueven, pueden ayudar tanto a la calefacción como a la refrigeración de un espacio. Por ello, los ventiladores de techo suelen ser un elemento fundamental de los sistemas de climatización de bajo consumo energético , de refrigeración pasiva o de ventilación natural en edificios. Dependiendo del consumo energético del sistema de ventilación, los ventiladores pueden ser una forma eficiente de mejorar el confort térmico al permitir una temperatura ambiente más alta sin comprometer la comodidad de los ocupantes. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Los ventiladores son una opción especialmente económica en ambientes cálidos y húmedos.

Los ventiladores de techo se pueden controlar de forma conjunta en un espacio compartido, y también de forma individual en un hogar u oficina. En un entorno de oficina, los ventiladores de techo controlados individualmente pueden tener un impacto positivo significativo en el confort térmico, lo que ha demostrado aumentar la productividad y la satisfacción entre los ocupantes. ^{[ 11 ]} Los ventiladores de techo ayudan a distribuir el aire fresco tanto en espacios con ventilación mecánica como natural. En espacios con ventilación natural, los ventiladores de techo son eficaces para aspirar y circular el aire fresco del exterior. ^{[ 12 ]} En espacios con ventilación mecánica, los ventiladores se pueden enfocar para canalizar y circular el aire acondicionado en una habitación.

Los componentes clave de un ventilador de techo son los siguientes:

• Un motor eléctrico
• Las palas (también conocidas como remos o alas) suelen estar hechas de madera maciza, madera contrachapada, acero, aluminio, MDF o plástico.
• Los soportes de las cuchillas (también conocidos como brazos de las cuchillas, portacuchillas o bridas) son los que sujetan las cuchillas y las conectan al motor.
• El volante, un toro doble de metal, plástico o caucho resistente, se fija al eje del motor y a él se pueden acoplar las aspas. El anillo interior del volante se bloquea al eje mediante un tornillo de bloqueo, y las aspas se fijan al anillo exterior mediante tornillos o pernos que se insertan en orificios metálicos roscados. Los volantes de caucho o plástico pueden volverse quebradizos y romperse, lo que suele ser una causa de avería del ventilador. Para reemplazar el volante, puede ser necesario desconectar el cableado y retirar la carcasa del interruptor, que obstruye el paso del volante.
• El rotor, una alternativa a las palas de hierro, fue patentado por primera vez por el diseñador industrial Ron Rezek en 1991. Este rotor de una sola pieza, fabricado mediante fundición a presión, recibe y fija las palas y los pernos directamente al motor, eliminando la mayoría de los problemas de equilibrio y minimizando los elementos de fijación expuestos.
• Un mecanismo para montar el ventilador en el techo, como por ejemplo:
  • Sistema de rótula. Con este sistema, hay una semiesfera de metal o plástico montada en el extremo de la varilla de extensión; esta semiesfera descansa en un soporte metálico montado en el techo, o en una cubierta autoportante, y permite que el ventilador se mueva libremente (lo cual es muy útil en techos abovedados).
  • Gancho en J y abrazadera de grillete. Un tipo de sistema de montaje donde el ventilador de techo cuelga de un gancho de metal endurecido, atornillado al techo o atornillado a través de una viga en I de acero. El ventilador se puede montar directamente en un gancho de techo, haciendo que la caja de conexiones sea opcional. Se utiliza un pasacables de porcelana o goma para reducir la vibración y aislar eléctricamente el ventilador del gancho del techo. Este tipo de montaje es más común en ventiladores de techo antiguos y ventiladores de techo fabricados para uso industrial. Una variación de este sistema que utiliza un soporte en U fijado al techo mediante tornillos de anclaje se usa a menudo en ventiladores de techo de alta resistencia con motores reversibles eléctricamente para reducir el riesgo de que el ventilador se desenrosque del techo mientras gira en sentido horario. Este tipo de montaje es ideal para techos planos de hormigón armado con ganchos de metal y se ha vuelto omnipresente en el sur de Asia , incluyendo Bangladesh , India , Pakistán , etc.
  • Ventiladores de techo empotrados (también conocidos como de perfil bajo o de perfil bajo). Estos ventiladores están especialmente diseñados sin tubo de extensión ni cubierta, a diferencia de los ventiladores de techo tradicionales. La carcasa del motor parece estar fijada directamente al techo, de ahí su nombre. Son ideales para habitaciones con techos bajos, con alturas comprendidas entre 2,286 m y 2,5908 m. Una desventaja de este diseño es que, al estar las aspas tan cerca del techo, el flujo de aire se reduce considerablemente.

     Algunos ventiladores de rótula se pueden instalar con un adaptador para techos bajos, que se adquiere directamente del fabricante. Esto permite utilizar el mismo diseño tanto en techos altos como bajos, simplificando la decisión de compra para los consumidores. En los últimos años, se ha vuelto más común que los ventiladores de rótula se diseñen de manera que la cubierta (pieza de montaje en el techo) se pueda atornillar directamente a la parte superior de la carcasa del motor, eliminando así la necesidad de una varilla de extensión. El ventilador completo se puede fijar directamente al soporte de montaje en el techo; esto se conoce comúnmente como montaje doble o triple.

Otros componentes, que varían según el modelo y el estilo, pueden incluir:

• Una varilla de extensión, un tubo metálico que se utiliza para colgar el ventilador del techo. Las varillas de extensión vienen en diferentes longitudes y anchos, según el tipo de ventilador.
• Una carcasa decorativa para el motor (conocida como "carcasa del motor").
• La carcasa del interruptor (también conocida como "caja de interruptor" o "columna frontal") es un cilindro de metal o plástico montado debajo y en el centro del motor del ventilador. Se utiliza para ocultar y proteger diversos componentes, como cables, condensadores e interruptores. En los ventiladores que requieren lubricación, suele ocultar el depósito de aceite que lubrica los rodamientos. Además, la carcasa del interruptor sirve como un lugar práctico para instalar un kit de iluminación.
• Las insignias de las hojas son adornos decorativos que se fijan a la parte inferior visible de las hojas con el fin de ocultar los tornillos que se utilizan para fijar las hojas a los soportes de las mismas.
• Diversos interruptores sirven para encender y apagar el ventilador, ajustar la velocidad de rotación de las aspas, cambiar el sentido de giro de las mismas y controlar las luces, si las hubiera. Algunos ventiladores incluyen mandos a distancia para ajustar la velocidad y encender o apagar la luz.
• Lámparas
  • Las luces ascendentes, que se instalan en la parte superior de la carcasa del motor del ventilador y proyectan luz hacia el techo, tienen fines estéticos (para "crear ambiente").
  • Los focos empotrables, a menudo denominados "kits de iluminación", añaden luz ambiental a una habitación y pueden utilizarse para reemplazar cualquier lámpara de techo que haya sido desplazada por la instalación de un ventilador de techo.
  • Luces decorativas montadas en el interior de la carcasa del motor: en este tipo de configuración, la banda lateral de la carcasa del motor suele tener secciones de paneles de vidrio o acrílico que permiten el paso de la luz.

La forma de funcionamiento de un ventilador depende de su fabricante, estilo y la época en que fue fabricado. Los métodos de funcionamiento incluyen:

• Control mediante cadena o cordón. Este tipo de ventilador está equipado con una cadena de cuentas metálicas o un cordón de tela que, al tirar de ella, hace que el ventilador cambie de velocidad y se apague. Estos ventiladores suelen tener entre una y cuatro velocidades. Los ventiladores con luz generalmente tienen una segunda cadena para controlar la luz, que normalmente es de encendido/apagado, pero a veces es de tres posiciones, en cuyo caso se pueden controlar algunas luces, otras luces, todas las luces y apagar. Algunos ventiladores, generalmente los de uso exterior o los canadienses, tienen otra cadena para cambiar la dirección de giro.
• Control de velocidad variable. Durante la década de 1970 y hasta mediados de la de 1980, los ventiladores se fabricaban a menudo con un control de velocidad variable de estado sólido . Este consistía en un dial montado en el cuerpo del ventilador o en una caja de empotrar en la pared, que al girarlo en cualquier dirección variaba continuamente la velocidad de rotación de las aspas, de forma similar a un regulador de intensidad para una lámpara. Algunos ventiladores sustituyeron el dial de velocidad variable por un interruptor giratorio de clic, que proporcionaba un número fijo de velocidades predefinidas (generalmente entre cuatro y diez).
  • Los distintos fabricantes de ventiladores utilizaban controles de velocidad variable de diferentes maneras:
    • El selector de velocidad variable controla completamente el ventilador; para encenderlo, el usuario gira la perilla hasta que haga clic y salga de la posición de "apagado", y luego puede elegir la velocidad del ventilador.
    • Cadena de tracción de velocidad variable. Este sistema es similar al dial de velocidad variable descrito anteriormente, con la diferencia de que se utiliza un sistema de "doble cadena" para girar el eje del potenciómetro.
    • El ventilador cuenta con un interruptor de cadena para accionar el control de velocidad variable. El selector se puede fijar en una posición y dejarlo así, y la cadena solo sirve para encenderlo y apagarlo. Muchos de estos ventiladores ofrecen la opción de conectar un kit de iluminación opcional a la cadena para controlar tanto el ventilador como la luz con una sola cadena. De esta forma, el usuario puede encender el ventilador o la luz individualmente, ambos a la vez o ambos apagados.
    • Vari-Lo. Incorpora un interruptor de cadena y un control de velocidad variable. Este ventilador ofrece dos velocidades controladas por la cadena: alta (máxima potencia, independientemente de la posición del control de velocidad variable) y "Vari-Lo" (velocidad determinada por la posición del control de velocidad variable). En algunos casos, la velocidad máxima en la configuración Vari-Lo es menor que en la configuración alta.

• Control de pared. Algunos ventiladores tienen sus controles montados en la pared en lugar de en los propios ventiladores; esto es muy común en ventiladores industriales y HVLS . Estos controles suelen utilizar interruptores especializados o de marca propia.
  • Control mecánico de pared. Este tipo de interruptor adopta diversas formas físicas. El control de pared, que contiene un regulador de velocidad del motor, determina la potencia suministrada al ventilador y, por lo tanto, su velocidad de giro. Los controles antiguos empleaban una bobina de choque —una bobina grande con núcleo de hierro— como regulador; estos controles solían ser grandes, voluminosos y se montaban en superficie en la pared. Tenían entre cuatro y ocho velocidades. Las versiones más recientes de este tipo de control no utilizan una bobina de choque propiamente dicha, sino condensadores mucho más pequeños y circuitos de estado sólido; el interruptor se monta normalmente en una caja de empotrar estándar . El antiguo se denomina regulador eléctrico del ventilador y funciona reduciendo el voltaje, mientras que el nuevo se denomina regulador electrónico del ventilador y funciona mediante conmutación para controlar la duración del suministro eléctrico. El nuevo regulador electrónico del ventilador es más eficiente energéticamente. ^{[ 18 ]}
  • Control digital de pared. Con este tipo de control, todas las funciones del ventilador (encendido/apagado, velocidad, sentido de giro y cualquier luminaria conectada) se controlan mediante un panel de control digital, que normalmente no requiere cableado especial. En su lugar, utiliza el cableado doméstico habitual para enviar impulsos eléctricos codificados al ventilador, que los decodifica y procesa mediante un sistema electrónico integrado. Este tipo de control suele ofrecer entre tres y siete velocidades.
• Control remoto inalámbrico . En los últimos años, el precio de los controles remotos ha disminuido, convirtiéndose en una opción rentable para controlar ventiladores de techo. Pueden venir incluidos con los ventiladores o instalarse en uno ya existente. El control remoto portátil transmite señales de control por radiofrecuencia o infrarrojos a una unidad receptora instalada en el ventilador. Sin embargo, estos controles pueden no ser ideales para instalaciones comerciales, ya que requieren baterías. Además, pueden extraviarse, especialmente en instalaciones con muchos ventiladores. ^{[ 19 ]}
• Interruptor direccional. La mayoría de los ventiladores de techo suelen tener un pequeño interruptor deslizante en el cuerpo del motor, que controla la dirección de giro. En una posición, el ventilador gira en el sentido de las agujas del reloj; en la otra, en sentido contrario. Dado que las aspas suelen estar inclinadas, el aire se dirige hacia arriba o hacia abajo. Si bien el usuario puede seleccionar la dirección de giro que prefiera, normalmente el aire se sopla hacia abajo en verano y hacia arriba en invierno. El flujo descendente se percibe como "refrescante" en verano, mientras que la convección ascendente distribuye el aire caliente que se acumula en el techo por toda la habitación en invierno. ^{[ 1 ]}

Los ventiladores de techo se pueden clasificar en tres categorías principales según su uso y funcionalidad. Cada tipo ofrece ventajas únicas sobre los demás y, por lo tanto, es adecuado para una aplicación específica. Estas categorías incluyen ventiladores domésticos , industriales y de gran diámetro.

• Los ventiladores domésticos suelen tener 4 o 5 aspas de madera, una carcasa decorativa para el motor y un motor estándar con interruptor de cadena de tres velocidades. Estos ventiladores se presentan en dos versiones: con o sin luz, según el precio y las preferencias del consumidor.
• Los ventiladores de techo comerciales o industriales se utilizan normalmente en tiendas, escuelas, iglesias, oficinas, fábricas y almacenes. Este tipo de ventilador está diseñado para ser más rentable y eficiente energéticamente que su equivalente doméstico. Los ventiladores de techo industriales o comerciales suelen tener tres aspas, generalmente de acero o aluminio, y funcionan a alta velocidad. Estos ventiladores de techo de bajo consumo están diseñados para mover grandes cantidades de aire en espacios amplios y abiertos. Desde finales de la década de 1970 hasta mediados de la de 1980, los ventiladores de techo industriales con aspas metálicas fueron populares en los hogares estadounidenses de bajos ingresos, probablemente debido a su menor precio en comparación con los modelos de aspas de madera. Los ventiladores de techo de estilo industrial son muy populares para uso doméstico en Asia y Oriente Medio .

• Los ventiladores HVLS son ventiladores de techo de gran diámetro, diseñados para espacios amplios como grandes almacenes , hangares , centros comerciales , andenes de tren y gimnasios  . Estos ventiladores generalmente giran a baja velocidad, pero debido a su gran diámetro, que oscila entre 2,1 my 7,3 m (7' y 24' ), pueden proporcionar una brisa suave en una gran área. Los ventiladores HVLS modernos utilizan aspas con perfil aerodinámico para optimizar el movimiento del aire con un menor consumo de energía. Uno de los fabricantes más destacados de ventiladores HVLS es Big Ass Fans .

• Los ventiladores de techo para interiores y exteriores están diseñados para su uso en espacios exteriores parcialmente cerrados o abiertos. El cuerpo y las aspas suelen estar fabricados con materiales y acabados que no se ven tan afectados por la humedad, los cambios de temperatura o la condensación como los materiales y acabados tradicionales. Los ventiladores con certificación UL para ambientes húmedos son adecuados para áreas exteriores cubiertas, como patios y porches, que no están expuestas directamente al agua de lluvia desde arriba, así como para áreas interiores propensas a la humedad, como baños y lavaderos. En lugares abiertos donde el ventilador pueda entrar en contacto con el agua, se deben utilizar ventiladores con certificación UL para ambientes húmedos. Estos ventiladores cuentan con un motor completamente sellado que puede soportar la exposición directa al agua de lluvia y la nieve, e incluso se pueden lavar con una manguera de jardín. Tanto los ventiladores industriales como los residenciales están disponibles en versiones para ambientes secos, húmedos y mojados. ^{[ 20 ]}

A lo largo de los años, se han desarrollado numerosos estilos de ventiladores de techo en respuesta a diversos factores, como la creciente conciencia sobre el consumo energético y los cambios en los estilos de decoración. La aparición y evolución de nuevas tecnologías también han desempeñado un papel fundamental en su desarrollo. A continuación, se presenta una lista de los principales estilos de ventiladores de techo y sus características distintivas:

• Ventiladores de techo de hierro fundido. Estos representan casi todos los ventiladores de techo fabricados desde su invención en 1882 hasta mediados de la década de 1960. Una carcasa de hierro fundido alberga un motor de alta resistencia, generalmente de polos sombreados . Estos motores se lubrican mediante un cojinete de empuje sumergido en un baño de aceite y deben engrasarse periódicamente, normalmente una o dos veces al año. Debido a su robusta construcción y a la ausencia total de componentes electrónicos, no es raro encontrar ventiladores de hierro fundido con ochenta años o más de antigüedad que siguen funcionando perfectamente y en uso hoy en día.

• • El Hunter 'Original' (fabricado por Hunter Fan Co.) es, con mucho, el ejemplo más reconocible de un ventilador de techo de hierro fundido en la actualidad. Ha disfrutado del período de producción más largo de cualquier ventilador en la historia, datando de 1906 hasta la actualidad. El Hunter Original empleó un motor de polos sombreados desde su creación hasta 1984 (el Original de 91,44 cm siguió siendo de polos sombreados antes de ser reemplazado por el Original de 106,68 cm en 1985), momento en el que se cambió a un motor de condensador dividido permanente mucho más eficiente . Aunque la apariencia física del ventilador permanece prácticamente sin cambios, el motor fue degradado en 2002 cuando la producción se envió a Taiwán ; el motor, aunque todavía lubricado con aceite, se cambió a un diseño "esqueleto", como se explica más adelante, con un eje principal acortado que inadvertidamente causó problemas de fiabilidad. En 2015, este diseño de motor fue revisado y una vez más emplea un eje principal de longitud completa; El elemento clave para la longevidad de los motores anteriores a 2002.
• Ventiladores de techo con motor de inducción tipo "panqueque" de 20 polos. Estos ventiladores, con carcasas de aluminio fundido de alta eficiencia, fueron inventados en 1957 por Crompton-Greaves, Ltd. de la India y se importaron por primera vez a Estados Unidos en 1973 por Encon Industries. Este motor Crompton-Greaves se desarrolló mediante una empresa conjunta con Crompton-Parkinson de Inglaterra y tardó 20 años en perfeccionarse. Se considera el motor más eficiente jamás fabricado para ventiladores de techo (aparte del motor de CC), ya que consume menos energía que una bombilla incandescente doméstica.

• Ventiladores de techo con motor apilado. A finales de la década de 1970, debido al aumento de los costos de la energía provocado por la crisis energética , Emerson adaptó su motor "K63", comúnmente utilizado en electrodomésticos y maquinaria industrial, para su uso en ventiladores de techo. Este nuevo motor "apilado", junto con el motor de aluminio fundido de 20 polos de Encon, demostró ser potente y a la vez eficiente en el consumo de energía, y contribuyó al resurgimiento de los ventiladores de techo en Estados Unidos, ya que su funcionamiento era mucho menos costoso que el del aire acondicionado. Con este diseño (que consta de un estator y un rotor básicos ), las aspas del ventilador se montan en un cubo central, conocido como volante . El volante, que está hecho de metal o caucho reforzado, puede montarse al ras con la carcasa del motor del ventilador (oculto) o prominentemente debajo de la carcasa del motor del ventilador (conocido como "volante caído"). Muchos fabricantes desarrollan y utilizan sus propios motores apilados, incluidos (pero no limitados a) Casablanca, Emerson, FASCO, Hunter y NuTone . Algunos fabricantes registraron como marca su propia versión de este motor: por ejemplo, los motores "K63" y posteriormente "K55" de Emerson, el "FDK-2100" de Fanimation y los "XLP-2000" y "XLP-2100" de Casablanca. El primer ventilador con motor apilado fue el Emerson, una versión anterior del modelo que más tarde se denominó "Heat-Fan", un ventilador utilitario con un volante de inercia metálico oculto y aspas de fibra de vidrio y, posteriormente, de plástico moldeado , según el modelo. Este ventilador se produjo en numerosas versiones diferentes desde 1962 hasta 2005 y, aunque estaba dirigido a entornos comerciales, también tuvo gran éxito en entornos residenciales. Casablanca Fan Co. también fabricó ventiladores con motor apilado con volantes de inercia ocultos en lugar de volantes de inercia ocultos. Si bien este motor ya no se utiliza tan ampliamente como en las décadas de 1970 y 1980, todavía se puede encontrar en la marca Razzetii Italy. Una desventaja de este tipo de ventilador es que el volante, si está hecho de goma, se secará y agrietará con el tiempo y acabará rompiéndose; esto no suele ser peligroso, pero deja el ventilador inoperable hasta que se sustituya el volante.

• Los ventiladores de techo de transmisión directa emplean un motor con un núcleo interno fijo y una carcasa, hecha de hierro fundido, aluminio fundido o acero estampado, que gira a su alrededor (comúnmente llamado motor giratorio). Las aspas están fijadas directamente a esta carcasa. Los motores de transmisión directa son los menos costosos de producir y, en general, son los más propensos a fallar y generar ruido. ^{[ 3 ]} Si bien los primeros motores de este tipo (utilizados por primera vez en la década de 1960) eran relativamente robustos, su calidad ha disminuido significativamente en los últimos años. Este tipo de motor se ha convertido en el estándar de facto para los ventiladores actuales; se utiliza en todos los ventiladores de techo Hampton Bay y Harbor Breeze que se venden hoy en día, y ha sido comúnmente utilizado por la mayoría de las demás marcas.
  • Los ventiladores con motor giratorio, a veces denominados erróneamente "ventiladores giratorios", emplean un motor de accionamiento directo y cuentan con una cubierta decorativa fija (carcasa del motor). Los ventiladores con motor giratorio representan prácticamente todos los ventiladores fabricados desde finales de la década de 1980 hasta la actualidad.
  • Los ventiladores giratorios utilizan un motor de transmisión directa y no tienen una cubierta decorativa fija (carcasa del motor). Esto explica la mayoría de los ventiladores de estilo industrial (aunque a veces estos ventiladores tienen motores de calidad más moderada) y los ventiladores residenciales económicos que se encuentran comúnmente en Brasil , el sur de Asia , el sudeste asiático y muchos países de Oriente Medio .
• Los motores esqueléticos , que son un subconjunto de gama alta de los motores de transmisión directa, se pueden encontrar en algunos ventiladores de mayor calidad. Ejemplos de motores esqueléticos incluyen el motor "AirMax" de Hunter, el motor "XTR200" de Casablanca y los motores fabricados por Sanyo para su uso en ventiladores de techo vendidos bajo la marca Lasko, así como los ventiladores de techo Hunter "Original" posteriores a 2002. Los motores esqueléticos se diferencian de los motores de transmisión directa convencionales en que:
  • Tienen un diseño de estructura abierta ("esqueleto"), lo que permite una ventilación mucho mejor y, por lo tanto, una vida útil más larga. Esto contrasta con el diseño de un motor de transmisión directa convencional, en el que el mecanismo interno del motor está completamente encerrado dentro de una carcasa metálica hermética que puede o no tener aberturas para la ventilación; incluso cuando las hay, casi siempre son tan pequeñas que resultan insuficientes.
  • Estos motores suelen ser más grandes que los motores de transmisión directa convencionales y, como resultado, son más potentes y menos propensos a quemarse.
• Ventiladores de techo de fricción. Este tipo de ventilador, de corta duración, fue intentado por empresas como Emerson y NuTone a finales de la década de 1970 con escaso éxito. Su ventaja radicaba en su bajísimo consumo energético, pero los ventiladores eran poco fiables y muy ruidosos, además de tener una potencia muy inferior a la necesaria. Los ventiladores de techo de fricción emplean un motor de bajo par montado transversalmente con respecto al volante. Una rueda de goma montada en el extremo del eje del motor accionaba un cubo (mediante fricción por contacto, de ahí su nombre) que, a su vez, impulsaba el volante. Era un sistema basado en el hecho de que un motor de bajo par que gira rápidamente puede accionar un dispositivo grande y pesado a baja velocidad sin un gran consumo de energía (véase Relación de transmisión ) .
• Ventiladores de techo con transmisión por engranajes. Estos eran similares a los modelos de transmisión por fricción (e incluso menos comunes); sin embargo, en lugar de una rueda de goma en el eje del motor que utilizaba la fricción para hacer girar el volante, un engranaje dentado en el extremo del eje del motor engranaba con los dientes del volante, haciéndolo girar. La empresa "Panama" fabricaba ventiladores de techo con transmisión por engranajes y los vendía exclusivamente a través de la revista " Family Handyman " en la década de 1980. Algunos ventiladores de techo HVLS incorporan un motor con caja de engranajes.
• Ventiladores de techo con transmisión por correa interna. Su diseño era similar al de los ventiladores con transmisión por engranajes o por fricción; sin embargo, en lugar de una rueda de fricción de goma o un engranaje dentado, una pequeña correa de goma conectaba el motor al volante. Los ventiladores de techo con transmisión por correa interna más destacados fueron los primeros modelos fabricados por Casablanca Fan Co. y un modelo vendido por Toastmaster .

• Ventiladores de techo con transmisión por correa. Como se mencionó anteriormente, los primeros ventiladores de techo utilizaban un sistema hidráulico de correas para hacer girar las aspas (que consistían simplemente en aspas montadas sobre un volante). Para recrear ambientes de época, algunas empresas (como Fanimation y Woolen Mill) han creado réplicas de ventiladores con transmisión por correa. Estas réplicas incorporan un motor eléctrico como motor, en lugar del motor hidráulico.

• Los ventiladores orbitales utilizan un mecanismo para oscilar 360 grados. Suelen quedar a ras del techo, como los ventiladores de techo empotrados. Son muy pequeños, generalmente de unos 40,64 cm, y tienen una construcción similar a la de muchos ventiladores de pedestal y de escritorio, e incluyen protectores para los dedos. Son populares, sobre todo en países en desarrollo, ya que representan una alternativa económica a los ventiladores de techo tradicionales. Muchos fabricantes estadounidenses, como Fanimation, han comenzado a producir versiones de diseño de alta calidad de estos ventiladores.
• Los mini ventiladores de techo se encuentran principalmente en lugares menos desarrollados, como Filipinas e Indonesia , y hoy en día se fabrican de forma similar a la mayoría de los ventiladores de pedestal y de mesa oscilantes, principalmente de plástico. Estos ventiladores, de ahí su nombre "mini", son relativamente pequeños, con un diámetro que suele oscilar entre 40,64 cm y 91,44 cm; sin embargo, algunos alcanzan hasta 106,68 cm de diámetro. Además, a diferencia de los ventiladores de techo tradicionales, estos suelen utilizar motores síncronos.
• Ventiladores de techo sin aspas. Este tipo fue presentado en 2012 por Exhale Fans y utiliza una turbina sin aspas para impulsar el aire hacia afuera, al igual que los ventiladores de techo convencionales en modo de flujo ascendente. Estos ventiladores incorporan un motor de CC sin escobillas en lugar de un motor de transmisión directa convencional. ^{[ 21 ]}
• Un ventilador de péndulo o de aletas es un tipo de ventilador de techo de baja velocidad que se puede usar para hacer circular el aire alrededor de un área específica. El movimiento de vaivén aumenta la turbulencia alrededor de las fuentes de refrigeración, como las cascadas enfriadas del Centro Lavin Bernick en Tulane , lo que ayuda a enfriar un mayor volumen de aire.
• Ventiladores de techo de corriente continua con escobillas. Antes de que la corriente cambiara de continua a alterna, se fabricaban ventiladores de techo de corriente continua con escobillas. Estos se conectaban directamente a los cables de corriente continua.
• Ventiladores de techo de CC sin escobillas. Este tipo de ventiladores utiliza tecnología BLDC , que ofrece una eficiencia mucho mayor que los ventiladores convencionales con motores de CA tradicionales. Son más silenciosos que los ventiladores con motor de CA debido a que se conmutan electrónicamente y utilizan rotores de imanes permanentes. ^{[ 22 ]} Entre otras ventajas, estos ventiladores ofrecen alta eficiencia, menor nivel de ruido, menor calor en el rotor, integración de control remoto y otras tecnologías que facilitan su uso.

En India, el Superfan de Versa Drives fue descrito por The Times of India como el primer ventilador de techo de bajo consumo energético del país (2012); utiliza un motor de CC sin escobillas (BLDC). ^{[ 23 ]} Los únicos inconvenientes son el alto costo y la presencia de electrónica compleja que puede ser más propensa a fallar y difícil de reparar. Sin embargo, con la llegada de nuevas tecnologías y mejores técnicas de control de calidad, esto último se está convirtiendo en una preocupación menor. ^{[ 24 ]} Estos están cableados a cables de CA junto con un adaptador CA/CC.

• Ventiladores de techo inteligentes. Estos ventiladores se pueden controlar mediante Google Assistant , Amazon Alexa , Apple HomeKit y Wi-Fi. La gran mayoría de estos ventiladores utilizan motores BLDC debido a su diseño basado en microcontroladores , su flexibilidad en los controles precisos y su capacidad de actualización de firmware . La velocidad, el brillo y la temporización de los ventiladores se pueden ajustar con una aplicación para smartphone. ^{[ 25 ]}

Los ventiladores de techo ofrecen una alternativa más económica y eficiente energéticamente que el aire acondicionado, especialmente cuando se utilizan con una temperatura ambiente más cálida. En general, el uso de ventiladores de techo tiene un menor impacto en el calentamiento global en lo que respecta a la reducción de la generación de carbono. Además de mejorar el confort térmico y disminuir el consumo energético del aire acondicionado, los ventiladores de techo también se han estudiado como una herramienta que podría influir en la transmisión y distribución aérea de infecciones. ^{[ 26 ]}

Los ventiladores de techo afectan la distribución del aire y los contaminantes en un espacio, incluidos los aerosoles infecciosos. Los ventiladores de techo pueden disminuir el riesgo de transmisión de aerosoles infecciosos. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

Un experimento que utilizó gas para simular núcleos de gotitas exhaladas reveló que los ventiladores de techo podían reducir la concentración de aerosoles en la zona de respiración de la persona expuesta en más del 20 %. ^{[ 27 ]} Se demostró que los ventiladores de techo tienen un efecto más significativo en la transmisión por gotitas y por vía aérea cuando la persona infectada que tose se encuentra directamente debajo del ventilador. Los ventiladores de techo ofrecen mayor protección contra la exposición a la tos para las personas ubicadas más cerca del centro del ventilador, donde el flujo de aire dirigido que desvía la trayectoria de las partículas hacia abajo, hasta el suelo, es mayor. ^{[ 27 ]}

Un experimento más realista con partículas trazadoras reveló que los ventiladores de techo reducen los riesgos de infección en un 47 % a corta distancia, pero los aumentan ligeramente en transmisiones a larga distancia. ^{[ 28 ]} Los beneficios de los ventiladores de techo son mayores cuando la habitación está bien ventilada, se utilizan mascarillas y el patógeno no es altamente contagioso. ^{[ 28 ]} Sin embargo, si hay más personas a larga distancia, los ventiladores de techo pueden provocar que más personas se enfermen al dispersar patógenos exhalados altamente contagiosos, como el sarampión y la variante ómicron del SARS-CoV-2 , incluso si la habitación cumple con las recomendaciones de ASHRAE 241. ^{[ 28 ]}

Un ventilador de techo típico pesa entre 3,6 y 22,7 kg cuando está completamente ensamblado. Si bien muchas cajas de conexiones pueden soportar ese peso mientras el ventilador está suspendido, un ventilador en funcionamiento ejerce muchas tensiones adicionales, especialmente torsión , sobre el objeto del que cuelga; esto puede provocar la falla de una caja de conexiones inadecuada. Por esta razón, en Estados Unidos, el Código Eléctrico Nacional (documento NFPA 70, Artículo 314) establece que los ventiladores de techo deben estar soportados por una caja de conexiones eléctrica homologada para ese uso. Es un error común que los propietarios reemplacen una lámpara por un ventilador de techo sin actualizar a una caja de conexiones adecuada. En última instancia, el peso del ventilador debe ser soportado por un elemento estructural resistente del techo, como una viga. Si un ventilador mal montado se cae, especialmente uno de hierro fundido de 22,7 kg, el resultado podría ser catastrófico.

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