miércoles, junio 29, 2022
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Modificación del sistema de ventilación en un boyu TL550

Modificación del sistema de ventilación en un Boyu TL-550

por Luis

Modificación del sistema de ventilación en una lámpara Boyu TL-550

Modificación del sistema original de ventilación

Modificación del sistema original de ventilación en un Boyu TL-550

Para el segundo mes cuando ya era eminente la incompatibilidad e insuficiencia de iluminación en el sistema original de iluminación del acuario chino “Boyu TL-550”, con nuestro proyecto de acuario de arrecife, tuvimos que instalar una barra de iluminación LED de forma urgente, y en nuestro afán por terminar la instalación lo más pronto posible, para salvar las anémonas y los otros organismos fotosintéticos que ya teníamos en el acuario, se nos olvidó por completo documentar los pasos para la construcción de la barra que armamos en ese momento, y se nos olvidó documentar también su instalación y la modificación de su sistema de su ventilación, el cual no sirve tampoco sirve o trabaja como se supone que debería de hacerlo.

A la final pudimos evitar el peor de los escenarios, y pudimos salvar lo que teníamos en el acuario, pero nos quedamos sin material fotográfico para documentar y elaborar la guía que teníamos planeado realizar. Tuvimos que adquirir dos acuarios nuevos de la misma marca para continuar con nuestro proyecto, una nueva lámpara para documentar los pasos en ambas modificaciones.

Hace un par de semanas atrás instalamos una barra de iluminación LED que construimos en fecha reciente, pero nos dimos cuenta que la temperatura era inusualmente dispareja en sus extremos, y eso nos hizo asumir que existía una deficiencia en el flujo de aire en el compartimiento anterior de la tapa o lámpara.

En esta oportunidad vamos a instalar 2 extractores o ventiladores eléctricos de alta capacidad en el interior de la lámpara, y vamos a sellar las aberturas que existen en la pared divisoria de las 2 cámaras de ventilación que conforman el circuito de ventilación dentro de la tapa para aumentar la eficiencia del flujo de aire en su interior.


Principio de funcionamiento del sistema de ventilación

compartimiento y cámaras de la lámpara

compartimiento de iluminación y cámaras de ventilación de la lámpara boyu -tl-550

Antes de iniciar la modificación en el sistema de ventilación de la lámpara, vamos a analizarla brevemente, para comprender su funcionamiento y entender el principio que utiliza para desplazar el aire en su interior. Para facilitar la explicación identificamos el compartimiento en donde van instaladas las luces, y las dos cámaras que albergan los componentes y los ventiladores o extractores que contiene en su interior.

El sistema de ventilación en la lámpara del Boyu TL-550 está compuesto por un compartimiento frontal que es en donde están instalados los dos power compact, y dos cámaras en la parte trasera de la tapa, que es en donde están contenidos los otros componentes del sistema de iluminación y los dos extractores que propulsan el sistema de ventilación. A excepción de los fluorescentes o power compact, el resto de los componentes no son visibles en la foto porque están cubiertos por la pantalla reflectora.

Entrada y salida de aire de la lámparaDel otro lado o cara de la lámpara, están ubicadas dos rejillas con forma circular en la parte trasera, que es por donde ingresa y sale el aire que circula en el interior de la lámpara. Los ventiladores están instalados encima de unas cámaras internas, que están localizadas debajo de la carcaza externa de la lámpara, y lo que vemos por fuera son solo las rejillas de ventilación, que conectan con los conductos que conducen hacia esas cámaras. Una de las rejillas en la parte posterior de la tapa es para la entrada de aire, y la otra ubicada en el lado opuesto es para la salida del aire. Las dos rejillas en los laterales conectan con el interior del acuario y las rejillas en el centro de la tapa son falsas y no tienen ninguna función.

Rejillas de ventilación en la pantalla reflectora

El flujo de aire que ingresa a la tapa, está supuesto a pasar por el compartimiento frontal (compartimiento de iluminación) a través de la rejilla de ventilación de la pantalla reflectora, para salir luego a través de la rejillas del lado opuesto, hacia la segunda cámara o cámara de baja presión, en donde está instalado el segundo extractor que ayuda a evacuar el aire caliente hacia el exterior de la lámpara.

Rejilla de ventilación de la pantalla reflectora

Rejilla de ventilación de la pantalla reflectora

Para que la el flujo de aire pueda circular de forma pareja por el interior de toda la lámpara, incluyendo el compartimiento frontal en donde están ubicados los power compact, tiene que haber una pared divisoria que separe las dos cámaras, para que el flujo de aire que ingrese por el conducto de entrada, con la ayuda del ventilador hacia el interior de la cámara de alta presión, se vea obligado a pasar por el compartimiento frontal en donde están instaladas las luces, antes de trasladarse a la cámara de bajo presión en el lado opuesto, para ser evacuado de la lámpara con la ayuda del otro ventilador conectado al conducto de salida.

Pared divisoria dentro del compartimiento de la lámpara

Pared divisoria entre ambas cámaras

Cinta 3M colocada encima de la pared divisoria entre ambas cámaras

Las cámaras están separadas por una pared divisoria para evitar que la corriente de aire fluya directamente de un ventilador al otro. La idea del diseño es forzar al aire que entra por la primera cámara, hacia la parte delantera de la tapa a través de las rejillas de ventilación, para que pase por el compartimiento de iluminación, antes de ingresar a la siguiente cámara, para ser expulsado de la lámpara con la ayuda del ventilador de salida.

Para que el aire pueda fluir eficientemente de esta manera en el interior de la lámpara, la pantalla reflectora tendría que servir como cubierta para sellar ambas cámaras de forma hermética, y no debería de haber comunicación o escape de aire desde la cámara de alta presión, hacia ninguna otra parte de la lámpara, que no sea el comportamiento frontal en donde están ubicadas las luces.

Pero esto no es lo que ocurre dentro de la lámpara, y al parecer la persona que diseñó el sistema de ventilación, no es la misma persona que dirigió la fabricación del molde de inyección. Para empezar la pantalla reflectora no calza por completo sobre la pared divisoria, y encima de eso la pared tiene varios cortes o aberturas, que fueron creados quizás para facilitar el cruce de cables entre ambas cámaras, pero no están siendo utilizadas, y están ahí solo para permitir el paso directo del aire de un ventilador al otro, desperdiciando así más del 50% del flujo disponible dentro de la cámara.

Para corregir los defectos no del diseño, sino de la fabricación, sellaremos las aberturas innecesarias que pueda haber en la pared divisoria, y colocaremos cinta 3M sobre el borde superior de dicha pared, para que sirva como una especie de empacadura entre este y la pantalla reflectora. Los parches y la empacadura servirán para maximizar el flujo de aire dentro de la lámpara, pero para no correr riesgo vamos a reemplazar los ventiladores originales del acuario, por dos ventiladores de alta capacidad que duplicará el flujo de aire en el sistema de ventilación de la tapa.


Materiales para modificación del sistema de ventilación

Cinta doble faz 3M

Cinta doble faz 3M

Para la modificación del sistema de ventilación vamos a necesitar un trozo de cinta doble faz 3M (por lo menos 1 metro), y 2 ventiladores de 0.25 Amp para reemplazar los ventiladores originales de 0.11 Amp que originalmente trae la lámpara. La diferencia en el consumo eléctrico es el doble en estos ventiladores, pero la diferencia en el flujo de aire es casi el triple. Los ventiladores que vamos a utilizar son de alto flujo, pero no son de rodineras. La diferencia entre un ventilador con eje lubricado y otro con rodinera es el ruido que pueda producir, y la duración en sí del ventilador. Los ventiladores de rodinera pueden durar 5 o 6 veces más que los ventiladores convencionales, y el ruido que produce es casi imperceptible, pero eso no es lo que tenemos a mano, así vamos a trabajar con lo que se tenga.


Medición de temperatura antes de la modificación en el sistema de ventilación

Medición de temperatura antes de la modificación

Medición de temperatura antes de la modificación

Antes de iniciar la modificación en el sistema de ventilación del boyu tl-550, realizamos una medición de temperatura con un termómetro láser para conocer la causa del recalentamiento en la lámpara, y para tener un registro de temperatura antes de su modificación. La temperatura ambiente estaba en 25°C cuando se realizó la prueba.

Prendimos los power compact por espacio de 5 minutos antes de realizar la toma de temperatura en sus componentes, pasado ese lapso de tiempo, procedimos a medir la temperatura en los balastros, y vimos que estaban a 45°C con tan solo 5 minutos de funcionamiento. El aumento de 20°C en los balastros en tan corto tiempo no fue ninguna sorpresa, porque ya lo habíamos previsto, pero lo que si nos sorprendió y no estaba previsto fue la temperatura que alcanzó los power compact. La base del power compact alcanzó 75.9°C, sin tener la pantalla de acrílico colocada en el compartimiento, así que me imagino que con la pantalla de acrílico puesta, y sin circulación de aire en su interior, los componentes habrían podido alcanzar 80°C o más grados centígrados en el interior de la lámpara, y en eso hubiera estado incluido la barra de iluminación LED, que ni siquiera estaba encendida.


Paso 1 – Instalación de Ventiladores

Ventilador de 0.25amp utilizado en modificación

Ventilador de 0.25amp utilizado en la modificación

  1. Remover los power compact y los tornillos que sujetan la pantalla reflectora para poder tener acceso al compartimiento eléctrico que está debajo de la pantalla.
  2. Observar la posición de los 2 ventiladores que están en su interior. Uno de los ventiladores tiene la cara dirigida hacia arriba y el otro dirigida en posición opuesta hacia abajo. Los ventiladores nuevos deberán ser instalados con la misma orientación.
  3. Ubicar los cables rojos y negro que salen de los ventiladores, y cortarlos a aproximadamente 5 cm de la fuente o transformador que los alimenta (ver galería de fotos al final de este documento).
  4. Remover los ventiladores originales y colocar los ventiladores de 0.25 Amp, conservando la orientación o dirección del flujo de aire.
  5. Pelar los extremos de los cables con un pelador de cable, aplicar estaño y poner un trozo de termoencogible de 3 mm sobre ellos.
  6. Conectar los cables rojos y negros que salen de la fuente de alimentación con los cables rojos y negros del transformador.
    Nota: el ventilador que estamos utilizando es de 2 tiempo, y trae un cable amarillo para ese tipo de conexión, pero no nos interesa y por eso no lo vamos a utilizar.
  7. Asegurar la conexión de los cables rojos y negros con soldadura de estaño, y colocar los termoencogibles sobre el punto de conexión para proceder a instalarlos con el lápiz o pistola de calor.
  8. Ver detalles de la instalación en la galería de fotos que aparece al final de la página.

Paso 2 – Optimización del flujo de aire dentro del compartimiento

Parches de cintas doble faz

Uso de cinta doble faz como parches

  1. Utilizar trozos de cinta doble faz 3M para parchar o sellar las aberturas o cortes que existen en la pared que divide las cámaras de alta y baja presión. Existen 3 cortes que son para el cruce de cables entre ambas cámaras que no están siendo utilizados, y son totalmente innecesarios en la partición que divide las dos cámaras.
  2. Colocar una tira de cinta doble faz sobre el tope de la pared que divide ambas cámaras, para evitar que el aire pase entre esta y la pantalla reflectora. La pantalla reflectora que cubre ambas cámaras no se acopla con el borde superior de la divición o pared que separa las cámaras, y debe de tener una luz o gap de aproximadamente 3 ~ 5 mm.
  3. Ver detalles en la galería de fotos que aparece al final de la página.

Medición de temperatura en la barra de iluminación LED después de la modificación en el sistema de ventilación

Medición de temperatura después de la modificación

Medición de temperatura después de la modificación

Con la modificación del sistema de ventilación ya finalizada, procedimos a medir la temperatura dentro del compartimiento de iluminación, con la pantalla de acrílico colocada de vuelta en su posición original, y con los ventiladores en funcionamiento. Encendimos la barra de iluminación LED de 27W por espacio de 2 o 3 minutos, y vimos que durante ese tiempo la temperatura se mantuvo entre 24°C – 25°C a lo largo de la barra.

Encendimos luego los power compact y la barra de iluminación LED durante 5 minutos, y apagamos ambas fuentes para evitar el destello de la luz y para poder tomar fotos sin tanta dificultad, mientras se realizaba la toma de temperatura en todos los componentes con el termómetro láser. Al final de la prueba obtuvimos una temperatura máxima de 29.9°C en la barra de iluminación LED, y 31.6°C en la base del power compact.
Nota: La medición se realizó a una temperatura ambiente de 25°C, y la barra de iluminación LED solo aumentó 5°C.

Ver detalles del proceso completo en las secuencias de imágenes de la galería que aparece a continuación.


Galería de fotos

Modificación del sistema de ventilación en lámpara Boyu TL 550
Modificación del sistema original de ventilación de la tapa del acuario chino Boyu TL-550, debido a la ineficiencia del sistema. Medición de temperatura antes y después de la modificación para corroborar el  …
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