Ventilador: banda o motor directo

Resumen. Un ventilador con banda en V pierde típicamente entre 5 y 10 % de la energía en la transmisión, y además pide cambio de bandas, tensado y engrase. Un ventilador de transmisión directa elimina esas pérdidas y ese mantenimiento. Si además se le controla la velocidad con un variador de frecuencia o un motor EC, el ahorro deja de ser de un dígito: bajar la velocidad 20 % reduce casi a la mitad la potencia que consume.

Cómo funciona cada uno

Banda y polea. El motor va a un lado del ventilador y le pasa el giro por una banda. La velocidad se ajusta cambiando el diámetro de las poleas. Es el arreglo tradicional y sigue siendo muy común.

Motor directo con variador de frecuencia (VFD). El rotor va montado directo en la flecha del motor. No hay banda, polea ni chumaceras externas; el motor conserva sus propios rodamientos. La velocidad la fija el variador, que cambia la frecuencia de la corriente que recibe el motor.

Motor directo con motor EC. El motor EC (conmutado electrónicamente) trae su propia electrónica de control. Recibe una señal de velocidad y la sostiene sin necesidad de un variador aparte. Es muy eficiente, incluso a baja velocidad.

Pros y contras

Banda y polea

• A favor: menor costo inicial; se puede cambiar la velocidad en campo cambiando poleas; cubre potencias grandes; el motor queda fuera de la corriente de aire.
• En contra: una banda en V pierde típicamente entre 5 y 10 % de energía en la transmisión (las dentadas pierden menos); la banda se estira y patina, y el caudal baja sin que nadie lo note; pide tensado, cambio de bandas, alineación y engrase de chumaceras; el polvo de la banda y la vibración aceleran el desgaste; cada falla de banda es un paro.

Motor directo con variador

• A favor: sin pérdidas de transmisión; arranque suave que cuida motor y red eléctrica; velocidad ajustable desde un tablero o un sensor; el balanceo en obra se hace en minutos, sin cambiar poleas.
• En contra: el variador suma costo inicial y requiere motor apto para variador; si el variador falla, el ventilador se detiene; el variador necesita un lugar fresco y limpio, no la cocina; con cables largos pueden circular corrientes por la flecha que dañan los rodamientos (se previene con anillo de aterrizaje o rodamiento aislado); el motor trabaja en la corriente de aire o junto a ella, con límite de temperatura y expuesto a grasa.

Motor directo con motor EC

• A favor: la mejor eficiencia de los tres, sobre todo a carga parcial; control integrado, sin variador externo; operación silenciosa.
• En contra: hoy se ofrece en potencias bajas y medianas, no para ventiladores muy grandes; la electrónica va dentro del motor, así que la temperatura y la grasa del aire le pegan igual, y si falla se reemplaza el conjunto; costo inicial mayor que un motor convencional.

En los dos casos de transmisión directa, la velocidad del ventilador queda ligada a la del motor. Por eso casi siempre llevan variador o motor EC: es lo que permite ajustar el caudal.

Dónde está el ahorro de verdad

Quitar la banda ahorra entre 5 y 10 %. El ahorro grande viene de poder bajar la velocidad cuando no se necesita todo el caudal. En un ventilador, la potencia cambia aproximadamente con el cubo de la velocidad (en teoría, sin contar las pérdidas del motor y del variador):

• 90 % de velocidad: 73 % de la potencia
• 80 % de velocidad: 51 % de la potencia
• 70 % de velocidad: 34 % de la potencia

La parte técnica: leyes de afinidad de los ventiladores (fan laws). Para un mismo ventilador trabajando en el mismo sistema de ductos, al cambiar la velocidad:

• El caudal cambia en proporción directa a la velocidad.
• La presión cambia con el cuadrado de la velocidad.
• La potencia cambia con el cubo de la velocidad.

Así, 20 % menos de velocidad da 20 % menos de caudal, 36 % menos de presión y cerca de 49 % menos de potencia. En una instalación real el ahorro es algo menor, porque parte de la resistencia del sistema no cambia con el caudal y el motor y el variador tienen sus propias pérdidas.

Una cocina comercial no cocina a plena carga las 12 horas. Un sistema de control por demanda mide la temperatura en la campana y baja la velocidad de extracción e inyección en las horas tranquilas. Con banda y poleas fijas no se puede; con un variador (en banda o en directo) o con un motor EC, sí.

Bajar la velocidad tiene un límite de seguridad: la campana tiene que seguir capturando y conteniendo el humo, y el ducto de grasa necesita una velocidad mínima de aire (500 ft/min según NFPA 96; verificar la edición vigente). Por eso se usa un sistema de control aprobado para campanas, no un regulador cualquiera.

Un ejemplo con tarifa CFE de Monterrey

Ventilador de extracción de 5 hp, operando de 11:00 a 23:00 todos los días (4,380 horas al año). Lo calculamos con las dos tarifas de CFE más comunes en comercios, restaurantes y edificios conectados en media tensión, con las cuotas de octubre de 2026 para Monterrey:

• Media tensión ordinaria (GDMTO), para servicios con demanda menor a 100 kW: el kWh cuesta $1.23 a cualquier hora, más un cargo mensual de unos $386 por cada kW de demanda.
• Media tensión horaria (GDMTH), para demanda de 100 kW o más: el kWh cuesta distinto según la hora, $0.99 en horario base, $1.53 en intermedio y $1.66 en punta, más un cargo mensual de unos $444 por kW de demanda.

Resultado al año:

• Banda y polea: 19,215 kWh; unos $43,900 con la tarifa ordinaria y $52,400 con la horaria.
• Motor directo: 18,254 kWh; unos $41,700 y $49,700. Ahorro del 5 %.
• Motor directo con variador y control por demanda (velocidad promedio de 82 %): 10,376 kWh; unos $32,600 y $38,600. Ahorro cercano al 26 % en el recibo y de 46 % en energía.

De ese 26 %, unos 5 puntos vienen de quitar la banda y el resto del control de velocidad. El ahorro en el recibo es menor que el ahorro en kWh porque el cargo por demanda se queda igual: en la hora pico de la cocina el ventilador sigue al 100 %. Con una banda más gastada, que pierde 10 %, el ahorro sube a 30 %. Y a eso hay que sumar lo que ya no se gasta en bandas, engrase y paros.

Cifras sin IVA, con la cuota de octubre aplicada a todo el año. Son de referencia: el ahorro real depende del horario, la carga y la tarifa de cada inmueble.

Cuándo conviene cada opción

1. Equipo nuevo de extracción o inyección en cocinas, comercios y oficinas: transmisión directa con control de velocidad. Es donde más se recupera.
2. Caudal variable a lo largo del día: motor directo con variador o motor EC, con control por demanda.
3. Ventiladores muy grandes o con aire muy caliente o sucio, donde el motor no puede estar en la corriente de aire: la banda sigue teniendo lugar, aunque se puede agregar un variador al motor.
4. Equipo existente con banda: revisar tensión y estado de bandas; una banda floja es caudal perdido y energía desperdiciada.

Preguntas frecuentes

¿Cuánta energía se pierde en una banda? En bandas en V, típicamente entre 5 y 10 %; más si la banda está floja o desalineada. Las bandas dentadas pierden menos.

¿Es lo mismo un motor EC que un motor con variador? Los dos permiten variar la velocidad. El EC trae el control integrado y es muy eficiente en potencias bajas y medianas; el variador trabaja con un motor de inducción convencional y cubre potencias mayores.

¿Un ventilador de transmisión directa necesita mantenimiento? Mucho menos: no hay bandas que cambiar ni chumaceras externas que engrasar. Se revisa la limpieza del rotor y el estado del motor y sus rodamientos.

¿Se le puede poner variador a un ventilador de banda? Sí, y se ahorra por velocidad, pero la pérdida de la banda y su mantenimiento se quedan.

Este artículo es informativo. No sustituye el cálculo de un ingeniero ni las indicaciones del fabricante para cada equipo.

Referencias: CaptiveAire Systems, folleto Direct Drive y caso de estudio de control por demanda; CFE, tarifas GDMTO y GDMTH, octubre de 2026, división Golfo Norte.