¿Por qué son tan ineficientes los sopladores de horno / CA central?

Puedo comprar un ventilador de techo de Home Depot capaz de mover 5,000 CFM de aire por alrededor de $ 50, y usa solo 50-60 vatios mientras lo hace. Por el contrario, la mayoría de los hornos parecen tener sopladores que operan en un rango de CFM mucho más bajo, pero utilizan enormes motores de 1/2 o 3/4 caballos de fuerza que usan 600 vatios o más cuando están energizados.

¿Como tiene sentido eso? ¿Por qué se necesita un motor de 1/2 caballos de fuerza o más para un horno o AC central, pero un ventilador de techo puede salirse con un motor más pequeño y eficiente y mover más aire? ¿O no es lo mismo un ventilador de techo CFM que un ventilador de horno CFM? ¿Es que el soplador requiere unas RPM mucho más altas para empujar el aire a través de los conductos, de modo que el CFM del soplador se parece más a un valor "entregado" que a uno "suministrado"?

¿Es posible reemplazar estas bestias con versiones más eficientes? ¿Existen tales cosas?

De acuerdo, creo que descubrí la razón y aprendí mucho sobre HVAC en el proceso.

La respuesta es que un ventilador de techo está moviendo aire básicamente a cero "presión estática". La presión estática en un contexto HVAC significa la cantidad de resistencia que el aire tiene para moverse. En un entorno libre, eso es cero, o cercano a él, pero en un sistema de conductos estrictamente restringido, será mucho más alto. Un ventilador de techo está clasificado para tal o cual CFM ... pero a presión estática cero. No te dicen esto porque es obvio; probablemente no esté montando su ventilador de techo en la abertura de un conducto cilíndrico de cuatro pies de diámetro. Si encuentra una curva de CFM versus presión estática para cualquier ventilador dado, probablemente caerá abruptamente. Pero, por supuesto, no habría razón para hacerlo porque el objetivo de un ventilador de techo no es empujar el aire a través de un conducto, sino circularlo en una habitación abierta,

Esto se ve agravado por el hecho de que la mayoría de los conductos se realizan terriblemente, por lo que los fabricantes de hornos se equivocan al sobredimensionar el soplador para asegurarse de que la unidad no tenga falta de aire (lo que hace que funcione mal o incluso muera antes) o que no pueda suministrando al ambiente de vida el calor requerido. Cualquiera de estas cosas haría que la gente culpe al horno y haga que la compañía del horno se vea mal.

Entonces, la respuesta corta es que debe usar un ventilador potente en un sistema HVAC porque los conductos apestan. Una unidad / sistema sin ductos probablemente podría salirse con la suya con un ventilador mucho menos potente porque no tendría que trabajar tan duro.

El hecho de que el ventilador del horno tenga una potencia de 3/4 o más caballos de fuerza no significa que realmente esté funcionando a ese nivel de potencia.

Para aclarar esto, considere el extremo con un motor eléctrico sin nada conectado (solo un eje sobresaliendo) girando a toda velocidad: casi no usa energía: quizás tan solo 3 vatios, aunque su placa de características dice 700 VA, por ejemplo .

Además, si el funcionamiento del ventilador realmente necesitara 3/4 caballos de fuerza (como en un sistema realmente grande), el motor no funcionaría a plena potencia antes de lo esperado, tal vez en menos de un año. El motor del ventilador está sobrevalorado por su confiabilidad, operación más silenciosa y para acomodar la variabilidad (como cuando el viento sopla a través de una ventana hacia una habitación con conductos y crea más contrapresión).

Respuesta básica: un ventilador de techo es básicamente una bomba axial en la que el fluido que se mueve es aire. Un ventilador es una bomba centrífuga de aire. Axial es extremadamente eficiente cuando no hay resistencia al flujo. Cuando hay resistencia al flujo, un eje se moverá poco o nada de aire y se necesita una centrífuga.