Ventilador de gran volumen y baja velocidad

Un ventilador de alto volumen y baja velocidad ( HVLS ) es un tipo de ventilador mecánico con un diámetro superior a 2,1 m (7 pies) . ^{[ 1 ]} Los ventiladores HVLS suelen ser ventiladores de techo , aunque algunos se montan en postes. 

Las aplicaciones típicas de los ventiladores HVLS se dividen en dos clasificaciones: industrial y comercial. En aplicaciones industriales, el HVACR suele ser prohibitivo en cuanto a costos o poco práctico, y generalmente solo se utiliza para almacenes refrigerados o la fabricación de alimentos refrigerados o congelados. ^{[ 2 ]} Los ventiladores instalados en espacios como almacenes , graneros , hangares y centros de distribución pueden prevenir el estrés térmico, aumentar la comodidad de los trabajadores y la productividad tanto de los trabajadores como del ganado. ^{[ 3 ]} Los ventiladores HVLS también se utilizan en espacios comerciales, donde el aire acondicionado es más común, pero el mayor movimiento de aire de los ventiladores de techo puede aumentar de manera rentable la comodidad de los ocupantes o prevenir la estratificación. Las aplicaciones comerciales típicas incluyen centros comerciales , iglesias , edificios de oficinas , terminales de aeropuertos, gimnasios y escuelas .

A finales de la década de 1990, William Fairbank, profesor de la Universidad de California en Riverside, y Walter K. Boyd, fundador de MacroAir Technologies, inventaron y patentaron un nuevo tipo de ventilador circulador, denominado inicialmente ventilador de alto volumen y gran diámetro (HVLD). ^{[ 4 ]} Este tipo de ventilador se desarrolló originalmente para aplicaciones agrícolas, por lo que las primeras investigaciones se centraron en los beneficios de los ventiladores HVLD en la producción lechera. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

Los ventiladores HVLS funcionan según el principio de utilizar un aumento significativo en la superficie de las aspas, en lugar de la velocidad, como medio para mover un gran volumen de aire a bajas velocidades. Aprovechan al máximo un principio estándar de movimiento de aire donde el movimiento del aire rompe la capa límite saturada de humedad que rodea el cuerpo y acelera la evaporación para producir un efecto de enfriamiento. Los ventiladores de techo producen una columna de aire al girar. Esta columna de aire se mueve hacia abajo y hacia afuera a lo largo del suelo. Denominada chorro horizontal de suelo, esta pared profunda de aire en movimiento horizontal es relativa al diámetro del ventilador y, en menor medida, a su velocidad. Una vez que el chorro de suelo alcanza su potencial, migra hacia afuera hasta encontrarse con una pared lateral u otra superficie vertical. ^{[ 8 ]}

En condiciones ideales, un ventilador de 2,4 m (8 pies) de diámetro produce un chorro de aire en el suelo de aproximadamente 910 mm (36 pulgadas ) de profundidad. Un ventilador de 7,3 m (24 pies ) de diámetro produce un chorro en el suelo de 2700 mm (108 pulgadas ) de profundidad, lo suficientemente alto como para envolver a una persona de pie en el suelo o a una vaca, su propósito inicial de desarrollo. ^{[ 8 ]}    

El movimiento del aire puede influir significativamente en el confort térmico humano. La sensación térmica provocada por el viento en condiciones frías se considera perjudicial, pero el movimiento del aire en ambientes neutros o cálidos se considera beneficioso. Esto se debe a que, normalmente, en condiciones con temperaturas del aire superiores a 23,3  °C (74 °F ) , el cuerpo necesita perder calor para mantener una temperatura interna constante.

A diferencia de los aires acondicionados, que enfrían las habitaciones, los ventiladores enfrían a las personas. Los ventiladores de techo aumentan la velocidad del aire a la altura de los ocupantes, lo que facilita una disipación de calor más eficiente, enfriando a la persona en lugar del espacio. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} La mayor velocidad del aire aumenta la tasa de pérdida de calor por convección y evaporación del cuerpo, lo que hace que la persona se sienta más fresca sin cambiar la temperatura de bulbo seco del aire. ^{[ 13 ]}

El aire caliente es menos denso que el aire frío, lo que provoca que ascienda naturalmente hasta el techo mediante un proceso llamado convección. En aire en calma, se forman capas de temperatura constante, la más fría en la parte inferior y la más cálida en la superior. Esto se denomina estratificación. La forma más eficiente y efectiva de mezclar el aire en un espacio estratificado es impulsar el aire caliente hacia abajo, hasta el nivel de los ocupantes. Esto permite una mezcla completa del aire en el espacio, a la vez que reduce la pérdida de calor a través de las paredes y el techo del edificio, así como el consumo de energía del mismo. Para evitar corrientes de aire, los ventiladores deben funcionar a baja velocidad, de modo que la velocidad del aire a la altura de los ocupantes no supere los 12 m/min (40 pies por minuto) . ^{[ 14 ] [ 15 ]} 

• Asociación de Control y Movimiento del Aire