U3. INSTALACIONES TERMOMECÁNICAS EN EDIFICIOS 3.4 Sistemas de Aire Acondicionado 3.5 Distribución del Aire en Locales

U3. INSTALACIONES TERMOMECÁNICAS EN

EDIFICIOS

3.4 Sistemas de Aire Acondicionado

3.5 Distribución del Aire en Locales

Fig. 3: Plano de Conductos de Aire Acondicionado

NOTAS DE CATEDRA 2017

Cátedra de Mariano Lizio

CARRERA DE ARQUITECTURA – FAUDI - UNC

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3.4 -

SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO

Con igual criterio que el utilizado al tratar el tema calefacción, diremos aquí que los sistemas de aire acondicionado, de acuerdo a donde se produce la disminución de temperatura, pueden ser:

 Locales o individuales

 Centrales

 LOCALES O INDIVIDUALES

Entre los primeros, no existen como en calefacción muchos dispositivos, sino por el contrario solo dos:

 Fijos, también llamado acondicionador de ventana o de pared (fig. 1)

 Móviles, pueden trasladarse de un local a otro, solo requieren de un hueco de salida al exterior y un toma corriente en las cercanías.(fig 2)

 Fijos

El acondicionador de ventana o de pared, se compone de un gabinete metálico que se monta en un agujero a practicar en el muro o bien en la ventana o vidrio, en este último caso deberá ejecutarse una estructura especial para el sostén del equipo. Normalmente el gabinete se coloca al ras del plomo interno del muro y el frente (que es desmontable) es todo cuanto sobresale en el interior del local.

Este gabinete contiene todos los componentes necesarios para el funcionamiento, compresor, condensador, evaporador, válvula de expansión y ventiladores tanto internos como externos.

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3 En su montaje hay que tener en cuenta lo siguiente:

 Que los laterales del equipo (ranurados) queden libres de obstáculos por cuanto por allí entra en aire necesario para el condensador, su obstrucción puede ocasionar aparte de un mal funcionamiento, la rotura del equipo.

 Que tenga una inclinación con pendiente hacia fuera, en caso contrario la humedad retirada del interior puede constituirse en escurrimientos indeseados hacia el interior.

 Que se disponga de un línea de alimentación eléctrica adecuada al consumo del equipo y de ser posible independiente de otros consumos (en Europa es obligatoria una línea independiente, lo mismo que para lavarropa, cocina, lavavajillas, secarropas).

Funcionamiento

El aire del local es aspirado por el ventilador interno, haciéndolo pasar por el filtro, luego por la serpentina llamada evaporador, para impulsarlo por la parte superior del frente del equipo, generalmente se dispone allí de unas láminas paralelas sean horizontales o verticales, que permiten orientar el aire en la dirección deseada. El calor tomado del aire interior produce la evaporación del fluido refrigerante el que es succionado por el compresor, para aumentarle su presión y temperatura y enviarlo al condensador, aquí mediante aire exterior (recordar de no obstruir las ranuras laterales de entrada) el calor será eliminado, el fluido pasar al estado de líquido y luego de pasar por la válvula de expansión estará en condiciones de tomar calor del aire interior, completando así el ciclo.

Repasemos:

Hay un circuito de aire interior que es el encargado de mantener las condiciones de confort previstas, hay un circuito interno de fluido refrigerante evaporador, compresor, condensador, válvula de expansión y un circuito de aire exterior a través de la serpentina del condensador que retira el calor no deseado en el interior.

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 CENTRALES

En este caso vamos a clasificar los sistemas, al igual que en calefacción según el fluido que se utilice para el transporte de calor:

 de Expansión Directa

 por Aire

 por Agua

 SISTEMAS CENTRALES DE EXPANSIÓN DIRECTA

En el primer caso, los sistemas llamados de expansión directa, el transporte de calor es realizado por el mismo fluido refrigerante.

Es decir que entre el interior del local donde se encuentra la unidad de expansión (válvula de expansión + evaporador) y el exterior del local donde se encuentra la unidad de condensación (compresor + condensador) existe una doble cañería de cobre, por las que circula Freón.

Tenemos aquí:

 Splits

 Multi-splits

 Volumen de refrigerante variable V.R.V. o V.R.F. (variable refrigerating fluid)

 Splits

Se trata de una unidad interior y una unidad exterior, vinculadas mediante una cañería doble de cobre aislada, el comando se realiza mediante un control remoto como casi todos los electrodomésticos actuales.

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5 Las unidades interiores pueden ser de distintos modelos a saber: de pared, de piso, de techo (horizontales), horizontales sin gabinete, para ocultar y con pequeños tramos de conductos, de tipo casete para embutir en cielorraso (necesita de 25 cm mínimo de entretecho) y tienen una capacidad según distintos modelos que van desde 1500 a 8500 Kilocalorías/hora.

Unidad típica de pared.

 Multi-Splits

En este caso se trata de una única unidad exterior, vinculada a cada una de hasta 5 unidades interiores, pudiendo ser estas de distinta capacidad y/o modelo, (físicamente son las mismas que en los sistemas splits unitarios)

 Sistema VRV

VRV significa Volumen de Refrigerante Variable. Es el mejor sistema desarrollado hasta la fecha para la realización de una instalación de climatización.

Se trata de la producción de refrigeración en una central, desde donde se envía, refrigerante para ser expansionado en cada unidad terminal con independencia y autonomía por cada una de ellas.

El flujo del refrigerante que ha de pasar desde la central hasta cada una de las unidades terminales es Variable dependiendo de la demanda de todos ó cada uno de los terminales.

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 SISTEMAS CENTRALES POR AIRE

Se trata de equipos llamados autocontenido compacto, los hay de dos tipos:

 a) interiores

Los interiores (no aptos para intemperie) son equipos donde en un solo gabinete se encuentran el compresor, el evaporador con su ventilador, la válvula de expansión y el condensador.

Se deben colocar en salas de máquinas de donde parten una red de conductos a rejas y/o difusores.

El condensador de estos equipos puede ser enfriado mediante agua (llamados entonces, condensado por agua) que requieren a su vez de una torre de enfriamiento, o bien enfriado por aire mediante un ventilador centrifugo .

EQUIPO AUTOCONTENIDO COMPACTO DE CONDENSACION POR AIRE

Aquí se ve en la parte superior el ventilador que hace pasar el aire de retorno por el filtro y luego por la serpentina del evaporador (a la derecha) y lo envía por la parte superior de donde partirá la red de conductos al interior del local.

Mas abajo se ve el ventilador que toma aire a través de la serpentina del condensador por aire, en la parte inferior (a la izquierda) y lo envía por la salida lateral izquierda, de donde partirá una conducción al exterior.

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 b) exteriores

Dentro de los equipos exteriores, el equipo por excelencia es el llamado roof-top, como su nombre lo indica está pensado para instalar sobre cubierta, aunque puede instalarse en otro lugar.

Como principal accesorio de este equipo aparece el roof-curb, que es una base cuyas dimensiones exteriores son 5 cm más chicas por lado, que las dimensiones externas del equipo, por lo tanto el equipo se encastra en la base, sellando perfectamente todo el perímetro y evita de esa manera la entrada de agua de lluvia.

Estos equipos vienen frío solo, o bien frío calor mediante la inversión del ciclo (bomba de calor), o frío calor con calefactor a gas natural incorporado en el mismo gabinete.

 SISTEMAS CENTRALES POR AGUA

En estos sistemas el fluido portador de calor es el agua que va distribuirse por todo el edificio a partir de ser enfriada por una maquina enfriadora de

líquidos de ciclo de compresión o de ciclo de absorción, pudiendo ser también

calentada para el ciclo de calefacción en una caldera.

Las unidades terminales del sistema se componen básicamente de un gabinete que contiene un ventilador y una serpentina, en pequeño tamaño se los llama genéricamente FAN-COIL, soplan el aire a boca libre o por medio de muy pequeños conductos, los hay de piso, de pared, o de techo (horizontales) con o sin gabinete decorativo y más recientemente en el mercado los llamados casette de agua helada.

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FAN-COIL VERTICAL SIN GABINETE FAN-COIL HORIZONTAL CASETTE

Cuando son de mayor tamaño se los denomina Unidades de Tratamiento de Aire (U.T.A.) o unidades manejadoras de aire (U.M.A.), consisten en un gabinete que contiene de base un ventilador y una serpentina.

La característica de este equipamiento es su carácter modular y así puede configurarse de muy diversas maneras agregando módulos por ejemplo de cámara de mezcla, de cámaras de filtrado de variadas calidades, doble y triples serpentinas, segundo ventilador de retorno, cámaras de intercambio entalpico, economizadores etc., que permiten solucionar cuanto requerimiento pueda presentarse en casos especiales, quirófanos, salas de terapia intensiva, internación de inmuno-deprimidos, preparación de alimentos, depósitos de chocolates, lácteos en gral., industria farmacéutica etc..

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3.4.1 –

PRODUCCIÓN DE FRÍO

Enfriar ya sea el aire de un recinto o agua, implica sacar calor del aire o del agua y llevarlo a otro recinto a mayor temperatura, o sea vencer el primer principio de la termodinámica aquel que dice el calor fluye de los cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura.

Para ello nos valemos de diversas técnicas que llamamos ciclos de refrigeración, siendo dos de ellos los más usados en instalaciones de aire acondicionado.

 CICLOS DE REFRIGERACIÓN:

 a)Por COMPRESIÓN

 b) Por ABSORCIÓN

 a)CICLOS DE REFRIGERACIÓN por COMPRESIÓN

FASE 0: Si tenemos un cilindro que dispone de un embolo desplazable y tenemos en su interior un gas, tendremos una temperatura inicial (T.in) a una presión inicial (P.in) y lo mismo tenemos en el exterior del cilindro (T.in).

FASE 1: luego desplazando el embolo a su posición superior habremos comprimido el gas es decir tendremos (P +) y como sabemos que al aumentar la presión aumenta la temperatura tendremos una (T +), en ese estado y por el primer principio de la termodinámica el calor fluirá del interior a mayor temperatura al exterior del cilindro.

FASE 2: luego de un tiempo las temperaturas en ambos lados del cilindro serán iguales o sea en equilibrio, pero la presión en el interior del cilindro será alta o sea tendremos (P +) y (T in) (si consideramos el exterior infinitamente grande este no habrá cambiado de temperatura).

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10 FASE 3: si en este estado llevamos el cilindro a un recinto cerrado es decir el exterior del cilindro es relativamente chico y descomprimimos el cilindro, tendremos una presión menor y por el efecto inverso a la compresión una temperatura menor, (EL EFECTO DE LA CARGA DE GAS EN ELSIFÓN), ahora el calor fluirá en sentido contrario, pero el recinto externo al cilindro no dispone de infinita cantidad de calor por ende al ceder el mismo al interior del cilindro la temperatura disminuirá lo cual es el efecto buscado, hasta llegar a igualar las temperaturas FASE 4 de equilibrio, y a partir de allí retirando el cilindro del recinto cerrado, comenzar un nuevo ciclo.

El recinto exterior mencionado puede ser el interior de la heladera, una habitación, etc.

Como vimos valiéndonos de principios de la física hemos conseguido extraer calor de un recinto y expulsarlo al exterior.

Si ha comprendido como es el proceso de enfriamiento por compresión, siga, sino vuelva a leer desde FASE 0.

Pero resulta poco práctico andar traficando con el cilindro a cuestas, de adentro para afuera, por lo tanto hemos reemplazado componentes de las fases mencionadas por otros que sin modificar los principios utilizados nos permiten hacer el ciclo continuo y sin tener que mover los componentes.

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COMPONENTES DE CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN

La fase 1 del ciclo la realiza el COMPRESOR,

Estos pueden ser: los llamados alternativos, o de pistones siendo los más antiguos y comunes, hoy se los ha reemplazado parcialmente por otros, como ser Scroll, Screw (tornillo), centrífugos, dependiendo de distintas particularidades de los distintos gases utilizados y el destino de los ciclos

Desde el compresor el fluido refrigerante es enviado mediante una cañería al CONDENSADOR, para cumplir aquí la fase 2, es decir sale calor del sistema Qh, la salida de calor manteniendo la presión hace que los gases utilizados comúnmente llamados Freón o R, en estas condiciones, se condensen o sea cambien de estado gaseoso a líquido, este cambio de estado si bien no es fundamental permite disminuir de manera muy importante las dimensiones de los componentes.

Los condensadores son un haz de tubos aleteados (parecido a un radiador de automóvil) llamado serpentina comúnmente los hay de cuatro tipos.

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Condensación por aire de convección natural, una serpentina plana vertical permite

la salida de calor, solo apto para pequeños sistemas (es la parrilla caliente de la parte posterior de todas las heladeras familiares)

Condensación por aire de convección forzada, generalmente es un ventilador axial

el que va forzar el paso de aire exterior a través de la serpentina quitando calor.

Condensación por agua, en este caso el haz de tubos no tiene aletas y están todos

sumergidos en un recipiente lleno de agua, donde el calor se transfiere al agua, el agua caliente (35 grados) va necesitar ser enfriada por ello se la lleva mediante una bomba, a una torre de enfriamiento (*), para luego volver al condensador. (a 30 grados).

Condensación evaporativa, (la menos común) el haz de tubos es rociado

permanentemente con agua y un ventilador al forzar el paso de aire produce la evaporación del agua quitando gran cantidad de calor, estos son de reducidas dimensiones, pero se necesita agua muy pura para evitar las incrustaciones muy difíciles de remover de los tubos.

El líquido a alta presión y temperatura normal, está listo y en condiciones de ser llevado al recinto donde queremos extraer calor y para ello expandido en la VÁLVULA DE EXPANSIÓN, pequeño dispositivo que cumple la misión inversa del compresor, FASE 3.

Las válvulas de expansión puede ser de muy diversos tipos, desde simples filamentos de cobre (heladeras familiares e imposible de ver) hasta sofisticadas y electrónicamente controladas (grandes equipos).

El líquido a baja presión es llevado a un haz de tubos, llamado EVAPORADOR, para cumplir aquí la fase 4, es decir ingresa calor del sistema Qc, la entrada de calor manteniendo la presión hace que el líquido utilizado, en estas condiciones, se evapore o sea cambie de estado de líquido a gas.

Los evaporadores son un haz de tubos aleteados (parecido a un radiador de automóvil) llamado serpentina comúnmente los hay de tres tipos:

Evaporador de convección natural, una caja metálica rodeada de una serpentina,

solo apto para pequeños sistemas (es el llamado congelador, ubicado en la parte interna y superior, de las heladeras familiares).

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Evaporador de convección forzada, generalmente una serpentina plana vertical

compuesta de un haz de tubos aleteados, más un ventilador centrífugo el que va forzar el paso de aire del ambiente a través de la serpentina cediendo calor.

Evaporador por agua, en este caso el haz de tubos no tiene aletas y están todos sumergidos en un recipiente lleno de agua, donde el calor del agua se transfiere al interior de los tubos para permitir en cambio de estado del fluido refrigerante, el agua fría (4 grados) se la lleva mediante una bomba, a unidades terminales, llamadas FAN_COIL (cuando son pequeñas) o U.T.A. (cuando son de mayor tamaño) para el acondicionamiento de los locales, luego de cumplido con su cometido el agua no tan fría (10 Grados) regresa al evaporador siempre impulsada por la bomba.

UTILIDAD DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN

Está presente en los más diversos equipos, cuya denominador común es el de tener menor temperatura que el medio que lo rodea y va desde:

Un surtidor de agua fría,

Pasando por la heladera familiar,

(En ambos casos de condensación por convección natural, parrilla posterior)

Las heladeras comerciales, el freezer, las cámaras frigoríficas, las vitrinas exhibidoras de alimentos perecederos, los equipos de aire acondicionado de ventana, los equipos splits,

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Los equipos de aire acondicionado llamados Roof-top,

Hasta las máquinas enfriadoras de líquidos para grandes edificios como hoteles, shoppings, museos, (en este caso de condensación por agua, donde las entradas de más adelante corresponden al agua enfriada y las de más atrás al agua que debe ir a la torre de enfriamiento**

En esta imagen se trata de una M.E.L. (maquina enfriadora de líquidos), de condensación por aire, el aire ingresa por las serpentinas laterales y sale impulsado por los ventiladores axiales visibles en la cara superior.

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15 (**)Torre de enfriamiento: Equipo que se usa para enfriar agua en grandes volúmenes, el enfriamiento ocurre cuando se introduce el agua por la parte superior de la torre, por medio de vertederos o boquillas para distribuirla en la mayor superficie posible y al caer a través de la torre, se pone en contacto directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado, con una temperatura de bulbo húmedo inferior a la temperatura del agua, en estas condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación ) y por transferencia de calor sensible y latente del agua al aire, lo anterior origina que la temperatura del aire y su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de enfriamiento del agua es la temperatura de bulbo húmedo del aire a la entrada de la torre, constituyendo un sistema abierto de circulación.

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 b)CICLOS DE REFRIGERACIÓN por ABSORCIÓN

Es un ciclo alternativo de refrigeración.

En la primera fase se coloca la esfera B sobre el fuego, en su interior se encuentra una solución de agua y amoniaco, sustancias digamos ahora son muy ávidas una de la otra a bajas temperaturas, pero en alta temperatura (fuego) tienden a separarse, el agua en estado de vapor (ha tomado energía de la fuente de calor para cambiar su estado) cruza por el caño que vincula ambas esferas y en contacto con las paredes no calientes de la esfera A, se condensa cediendo calor al exterior, luego de transcurrido un tiempo de unos 90 minutos, toda el agua se ha separado y en la

esfera B solo queda amoniaco y en esfera A solo hay agua a temperatura ambiente. Viene aquí la segunda fase, se lleva el aparato (esfera A) a la heladera que dispone de tapa superior y una ranura en la parte lateral superior (que permite la salida del caño y que la esfera B quede en el exterior de la misma).

Al bajar la temperatura de la esfera B el amoniaco se vuelve muy ávido de agua y es tal la avidez que disminuye la presión interna y permite que el agua contenida en la

esfera A se evapore a baja temperatura -10ª C tomando calor del medio interior, por ende enfriando (el agua el vino, etc.) y pase a combinarse con el amoniaco, luego de unas 24 a 40 horas toda el agua ha pasado a la esfera B y hay que renovar el sistema colocándolo de nuevo en el fuego.

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esfera A esfera B

Como resulta poco practico, andar de un lado para otro con el artefacto, se desarrollo alrededor de los años 30 del siglo pasado y antes que las heladeras electricas, un equipo mas complejo pero basado en el mismo principio que funciona de manera constante y automatica. Las llamadas heladeras a kerosen, por cuanto con ese combustible funcionaban, hoy las llamadas heladeras a gas, son exactamente las mismas solo que se ha reemplazado el quemador de kerosen por uno a gas y actualizado los gabinetes.

Para mediados del siglo pasado, ya se fabricaban maquinas enfriadoras de agua por ciclo de absorción, en este caso la solución refrigerante es Bromuro de litio–agua, para fines del siglo pasado estos equipos se habían ido haciendo cada vez más sofisticados y eficientes, llegando en la actualidad a producir simultáneamente agua fría y agua caliente tanto para calefacción como para uso sanitario

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ESQUEMA del CICLO de REFRIGERACION por ABSORCION

En el GENERADOR (arriba a la derecha) la solución diluida de bromuro de litio y agua, es separada mediante el aporte de calor desde una fuente (puede ser fuego directo, vapor de excedente fabril, agua caliente de una caldera, agua caliente de un colector solar etc.) el vapor pasa al condensador y la solución concentrada al absorbedor, cayendo en fina lluvia.

En el CONDENSADOR (arriba a la izquierda) con la ayuda de agua fresca (30 grados) que circula por una serpentina y proveniente de una torre de enfriamiento, el vapor se condensa pasando a ser líquido refrigerante, para caer en fina lluvia sobre el evaporador.

En el ABSORBEDOR (abajo, lado derecho), la solución concentrada con la ayuda de agua fresca (30 grados) que circula por una serpentina y proveniente de una torre de enfriamiento, la solución concentrada de bromuro de litio, al perder calor se convierte en muy ávida de agua, con un gran poder de absorción haciendo que baje la presión de la cámara y permite o facilita la evaporación del agua del lado izquierdo

EVAPORADOR la cual toma calor de agua en circulación por una serpentina (a 10 grados que por ceder calor pasa a tener 5 grados de temperatura), al unirse el agua

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19 (fluido refrigerante) con el bromuro de litio constituyen una solución diluida que mediante una bomba de solución diluida es enviada al generador o separador (como también se lo llama), para recomenzar el ciclo.

En el EVAPORADOR (abajo, parte izquierda), como vimos más arriba, el agua que cae en fina lluvia desde el condensador pasa al estado de vapor gracias al aporte de calor de agua que circula por dentro de una serpentina y que llega a una temperatura de 10 grados desde el sistema de aire central, para enfriarse a 5 grados y así retornar al sistema para ser usada en el enfriamiento de los locales, todo esto mediante una bomba de circulación de agua, mientras el vapor pasa al ABSORBEDOR para unirse a la lluvia de bromuro de litio.

En todos los casos la maquinas enfriadoras de líquidos por ciclo de absorción, tienen como complemento para el condensador una torre de enfriamiento.

En la imagen de abajo se observa una máquina enfriadora de líquidos por absorción El cilindro superior corresponde al condensador se ve la entrada de agua desde la torre de enfriamiento, en el extremo opuesto la salida de agua a la torre de enfriamiento.

El cilindro inferior corresponde al evaporador y absorbedor y se ve la entrada y salida de agua enfriada

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PORQUÉ ES IMPORTANTE UN BUEN PROYECTO TÉRMICO

ESTA ES LA INCREIBLE HISTORIA DE DOÑA KILOCALORIA, SU

CARA AVENTURA EN UN LARGO Y COSTOSO VIAJE

ATRAVESANDO PAREDES DE CAÑERIAS HASTA LLEGAR AL MISMO LUGAR DE DONDE HABIA PARTIDO.

Doña Kilocaloría, que es el personaje central de nuestra historia deambulaba por el ambiente exterior en busca de un medio de menor temperatura con el fin de ingresar al mismo y brindarle su calor, sin importarle tener que cruzar paredes, vidrios, techos, etc… hasta llegar a su objetivo, el interior de un local…..)

Dentro de los sistemas de refrigeración central, encontramos varios sistemas clasificados de acuerdo al medio con el que se produce el frío y con el que se transporta. Acá veremos el sistema todo agua, mediante el ciclo de compresión y comenzaremos por la descripción de todos los elementos que conforman el sistema:

• U.T.A. (unidad de tratamiento de aire o también llamada fan-coil zonal).

• M.E.L. (máquina de enfriamiento de líquidos).

• Torre de enfriamiento

• Cañerías y bombas.

…una vez que lo logró ingresar al espacio interior, paseando por el aire del local gracias al ventilador, seguía buscando un nuevo ambiente a menor temperatura para transferirse, cuando al ser aspirada por el retorno de una U.T.A., lo encuentra en el agua que circula por dentro de la serpentina de la misma.

U.T.A. (también llamada fancoil zonal): es la encargada de hacer circular el

aire enfriado por el local, consta de un gabinete que en su interior tiene una serpentina por donde circula el agua enfriada en sala de maquinas, mediante una MEL y un ventilador del tipo centrífugo para mover el aire, este movimiento tiene un costo en electricidad. (Ventilador =electricidad=$$).

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22 Esta circulación hace que el aire

entre en contacto con la serpentina por cuyo interior circula el agua fría que viene desde la M.E.L., produciéndose un intercambio de calor entre el agua y el aire, éste cede calor enfriándose y regresa a menor temperatura al ambiente. A su vez el intercambio eleva la temperatura del agua que retorna a la M.E.L., movida por una bomba que también tiene un costo en electricidad (bomba=electricidad=$$). En la M.E.L. el agua pasa por el evaporador donde se produce un nuevo intercambio de calor.

Posee además de filtros para quitar las

impurezas del aire, una bandeja para recoger el agua de condensado y una toma de aire exterior que tiene como fin ir produciendo la renovación del aire.

Encontrado un medio a menor temperatura, abandona en ese momento el aire e incorporándose al agua fría para iniciar un viaje por las cañerías movida por la bomba de circulación del agua, ( a costa de mas $$$ ) hasta llegar a la M.E.L. (maquina enfriadora de líquidos) …..

M.E.L. (Máquina enfriadora de líquidos), su función es enfriar el agua que circula

por uno de los circuitos del sistema; lo hace mediante el ciclo de refrigeración por compresión. Los principales elementos que conforman este ciclo son: compresor, evaporador, condensador y válvula de expansión, todos ellos vinculados por cañerías por donde circula el líquido refrigerante (generalmente Freón).

En este punto debemos distinguir tres circuitos diferentes:

• Un circuito de agua fría desde y hasta cada una de las Unidades de Tratamiento

de Aire.

• Un circuito de gas refrigerante dentro de la MEL (ciclo de compresión).

• Un circuito de agua de condensación enfriar el condensador (condensación por

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23 El ciclo del circuito de gas refrigerante es el siguiente, comenzaremos a describirlo por el evaporador, zona donde dicho gas se encuentra a muy baja temperatura y baja presión, circulando por una serpentina en el interior del evaporador, esto le permite tomar contacto con el agua que viene desde las U.T.A. y que circula por el evaporador bañando la serpentina y es así que se produce un intercambio de calor donde el agua cede calor al gas calentándolo (ahí esta doña Kilo) y enfriada regresa a la U.T.A.; después tenemos el compresor, el cual tiene como misión comprimir el gas que succiona desde el evaporador, este gas que llega a baja presión y alta temperatura, al comprimirse, eleva su presión y a la vez eleva más su temperatura y así lo envía al condensador, donde al atravesar el mismo por otra serpentina, toma contacto con el agua que se encuentra dentro del condensador y que proviene de la torre de enfriamiento, acá vuelve a producirse un intercambio de calor, el gas al ceder calor se condensa, y en estado liquido a alta presión y baja temperatura se dirige hacia la válvula de expansión.

Llegada a la M.E.L., y aquí fiel a su necesidad de siempre, buscar un ambiente de menor temperatura, doña Kilocaloría abandona en ese momento el agua para incorporarse al gas refrigerante que circula por una serpentina y el que se encuentra en su momento de mínima temperatura siguiendo así su viaje por otra cañería rumbo al compresor, donde al agrupada muy fuertemente con otras moléculas de gas aumenta su temperatura,(esto es gracias al aporte de un motor eléctrico que consume muchos $$$$$$), y de allí continuar su viaje rumbo al condensador donde repitiendo su costumbre, abandona en ese momento el gas refrigerante para incorporarse al circuito de agua que se encuentra bañando la serpentina, y así continuar su viaje movida por bombas que consumen $$$ y cañerías con destino a la torre de enfriamiento…

El gas refrigerante al pasar por la válvula de expansión encuentra al otro lado un espacio que le facilita descomprimirse, es decir perder presión, acción que a su vez le permite bajar su temperatura, para luego ingresar nuevamente al evaporador a baja presión y muy baja temperatura.

Torre de enfriamiento; está

compuesta por un

gabinete, en cuyo interior se encuentran una serie de entramados de madera o plástico, posee una bandeja inferior para recoger el agua y un ventilador para hacer circular aire forzadamente. El agua que proviene del condensador; movida mediante una bomba (bomba =electricidad=$); que se ha calentado al absorber el calor del gas refrigerante, al llegar a la

torre de enfriamiento ingresa a la misma por la parte superior y se esparce por la misma atravesando distintos escalones a modo de cascada donde toma contacto con el aire

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24 exterior que circula forzado, mediante un ventilador por dentro de la torre (ventilador=electricidad=$$) para producir el intercambio de calor con el mismo.

Luego será recogida en la bandeja inferior y desde allí ya enfriada retornara al condensador para continuar su ciclo.-

En la torre de enfriamiento, es donde doña Kilocaloría abandona nuevamente el agua para saltar al aire exterior, abandonando las cañerías, y así volver al aire exterior donde estaba en un principio.

Doña Kilocaloría ya libre en el aire exterior, deambula nuevamente en busca de un medio a menor temperatura, ¿qué hará?, pues, ingresar nuevamente al interior de un ambiente climatizado, sin importarle como, para que nuevamente debamos sacarla fuera del mismo con un gran costo de electricidad ($$$$$$$) mientras ella se divierte con su paseo por las cañerías.

Como se puede observar todo el proceso resulta muy ingenioso, es decir muy lleno de

Ingeniería en cada paso, pero quizás resulte mejor y más barato (sin tantos $$$)

resolverlo con Arquitectura.

Moraleja: si no quieres gastar dinero en extraer a doña Kilocaloría del interior de tus ambientes, pues no la dejes entrar, elije correctamente tus cerramientos exteriores.

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3.5 –

DISTRIBUCIÓN DEL AIRE EN LOCALES

En todo sistema central de Aire Acondicionado por aire pueden reconocerse tres componentes o partes fundamentales:

1- La producción de frío:

es decir el equipo (pudiendo ser este un Roof-Top o un compacto o una unidad de tratamiento de aire.)

2- La distribución:

a cargo del ventilador y la red de Conductos (Mando y Retorno)

3- Los componentes terminales:

Rejas y/o Difusores {Inyección y Retorno)

En este capítulo hablaremos del punto 2 y 3.

2- LA DISTRIBUCIÓN A TRAVÉS DE CONDUCTOS

Según el diccionario de la Real Academia Española:

Conducto. (Del lat. conductus, conducido).

Conducción de aire o gases construida con chapa metálica u otro material.

En nuestro caso los conductos están referidos a Climatización, a Instalaciones de Aire Acondicionado Central por aire; el uso de conductos es muy variado, se pueden usar conductos para Ventilación; para movimiento de aire limpio, aire viciado etc. en las industrias; para Viveros; para Montantes; para Evacuación de Humos de Hornos, cocinas etc.-

Los conductos de pueden clasificar en dos grandes grupos según su forma:

- Circulares y Ovalizados

Los conductos circulares son en los que mejor viaja el aire, dado que el aire tiene menor rozamiento en estos conductos que en los conductos rectangulares o cuadrados y aprovecha toda la sección del conducto.

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26 Existen para diámetros grandes de más de 70cm. conductos circulares espiralados los mismos tienen por su forma de construcción una rigidez que permite realiza conductos de gran diámetro.

Otra ventaja de los conductos circulares es el ahorro en material de fabricación, dado que para llevar la misma cantidad de aire se consume menos cantidad de chapa galvanizada.- En forma circular se pueden realizar en diferentes materiales: Chapa galvanizada, aluminio, chapa de acero, textiles, polietileno, etc.-

- Rectangulares y Cuadrados

Los conductos rectangulares o cuadrados se usan para todo tipo de instalaciones, poseen una cualidad y es la de poder achicar y agrandar su sección para sortear obstáculos que se vayan presentando en su recorrido, se pueden realizar conductos rectangulares en secciones pequeñas para que quepan dentro de un cielorraso de una vivienda o realizar grandes conductos para industrias.-

La gran desventaja que poseen estos conductos es que se usa más material para su fabricación contra el circular que usa menos

material.-En forma rectangular o cuadrada se pueden realizar en diferentes materiales: Chapa galvanizada, aluminio, chapa de acero, lana de vidrio

rigidizada, mampostería.-

Las piezas o accesorios más comunes que se utilizan para cualquiera de los dos tipos de conductos son: Codos a 90º, a 45º o a lo que se necesite, curvas con ángulos similares, piezas en forma de "T", piezas en forma de Cruz, reducciones de secciones, piezas en forma de "S", derivaciones múltiples, derivaciones con cambio de sección, etc.-

MATERIALES

Los conductos se pueden construir con diferentes materiales: según el uso, según el tamaño, según el costo, según la estética a mostrar, etc. Los materiales más comunes con los que se construyen los conductos son:

- Chapa Galvanizada

Los conductos de chapa galvanizada son los más comunes, ya sea para la climatización como para otros usos, el galvanizado es un proceso electroquímico por el cual se logra cubrir la chapa de acero con una capa de Zinc, la cual protege al acero de la oxidación.-

- Aluminio

Los conductos de chapa de aluminio son mucho más costosos que los de chapa galvanizada y su uso es específico para la industria, donde llevan aires corrosivos, en estos casos las chapas de acero comunes o galvanizadas sufren la

corrosión.-I

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- Chapa de acero

Los conductos de chapa de acero sin galvanizar son menos frecuentes, se usan por ejemplo en chimeneas de hornos donde se necesitan espesores de chapa gruesos para soportar las exigentes temperatura de salida de los gases.-

- Textiles

Los conductos textiles son muy prácticos y versátiles, se usan para la industria y para la climatización residencial, comercial etc.

El material con el que se fabrican es 100% Poliéster fibra infinita, pueden tener distintas formas y se pueden realizar en distintos colores.

La forma de unión es mediante cierres, la colocación se realiza con accesorios del sistema, estos son guías en la cuales se cuelgan los conductos de tela, los mismos pueden no tener estructura interna o tener estructuras para que cuando no se esté insuflando aire, queden armados y no se plieguen.-.

No usan rejas de inyección, sino que usan perforaciones en la tela, pueden tener micro perforaciones en todo el conducto o perforaciones en la ubicación que se desee, también para instalaciones de aire frío y aire caliente poseen un sistema que mediante actuadores (motores) mueve una membrana dentro del conducto y según sea la época del año, esta membrana tapa las perforaciones, por ejemplo, si estamos en invierno la membrana tapa las perforaciones inferiores y permite que el aire salga por las perforaciones superiores y al revés en época estival.-

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- Chapa de acero inoxidable

Los conductos de chapa de acero inoxidable son poco frecuentes, se usan por ejemplo en evacuaciones de gases en unidades de procesamiento de efluentes cloacales subterráneos, donde hay gases que son altamente corrosivos.-

- Polietileno

Los conductos de polietileno se usan para distintos tipos de usos, para la industria, para invernaderos de viveros, etc. Actualmente los conductos de tela los han remplazado en algunas de las aplicaciones que estos tenían. Se usa polietileno de 200 micrones y la salida de aire se realiza por perforaciones; se cuelgan a través de un alambre tensado el cual lo sujeta por dentro del conducto. Es necesario en instalaciones de calefacción con generadores de aire caliente, colocar un metro de conducto de chapa galvanizada para luego colocar el conducto de polietileno, esto se realiza para evitar que el polietileno se deteriore al contacto directo con la llama.-

- Lana de vidrio rigidizada recubierta con foil de aluminio

Conductos autoportantes fabricados a partir de lana de vidrio aglomerada con resinas termoendurecibles, revestido en una de sus caras o en sus dos caras con un foil de aluminio-kraft reforzado con hilos de vidrio.-

- Flexibles

Estructura de alambre helicoidal recubierto con film de polipropileno biorientado sin aislar. También existen otras configuraciones:

Estructura de alambre helicoidal recubierto con film de polipropileno biorientado con aislación de lana de vidrio y terminación de papel kraft.-

Estructura de alambre helicoidal recubierto con film de aluminio poliéster laminado con aislación de lana de vidrio y terminación de aluminio poliéster.-

Estructura de alambre helicoidal recubierto con film de pvc laminado con aislación de lana de vidrio y terminación de film de pvc aluminizado.-

- Mampostería

Los conductos de mampostería se usan para solucionar los conductos de retorno de una instalación de Aire Acondicionado, se construyen bajo piso y recorren todos los ambientes recogiendo el aire de retorno; estos pueden ser de mampostería de ladrillo o bloques en ambos casos revocados y en algunos se llegan a estucar para lograr menor pérdida de carga.-

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AISLACION

Los conductos pueden colocarse sin aislar o llevar aislación, este aislamiento puede ser de diferentes materiales y como función puede tener varias finalidades; se puede aislar un conductos para evitar perder calor o ganar calor en los casos que se lleve aire a menor temperatura que el ambiente a colocar el conducto, se puede aislar para que el conducto no condense agua superficialmente (barrera de vapor), se puede aislar para que el conducto no trasmita calor excesivo al local por donde se canaliza, etc.-

Los diferentes materiales con los que se puede aislar un conducto son: - Lana de vidrio y film de polietileno.

- Lana de vidrio con papel kraft y film de polietileno.

- Lana de vidrio con papel de aluminio. - Foil de polietileno y aluminio con

burbujas de aire simple, doble o triple. - Foil de espuma de polietileno y papel

de aluminio.

- Poliuretano expandido.

- Planchas de amianto. (uso poco frecuente)

Los conductos que van por el exterior de un edificio aparte de llevar la aislación térmica deberán llevar aislamiento mecánica para soportar las inclemencias del tiempo, lluvia, rayos solares, vientos, etc.; se pueden realizar en chapa galvanizada.-

ACCESORIOS DE CONDUCTOS

- Dampers

Los dampers son persianas o paletas que se colocan interiormente en los conductos, regulan el paso de aire, por ende regulan el caudal de aire, los puede haber de accionamiento manual o accionamiento

motorizado.-- Fuelles

Los fuelles son piezas que se colocan a la salida de los equipos de Aire acondicionado centrales, de los ventiladores, etc. para evitar que pasen las vibraciones de los ventiladores de los equipos y se trasmitan esas vibraciones a los conductos interiores produciendo así ruidos molestos dentro de los locales. Los fuelles pueden ser de goma, pvc, tela o lona, siendo este último el más usado para instalaciones domiciliarias de Aire Acondicionado

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3- LOS COMPONENTES TERMINALES – REJAS Y DIFUSORES REJAS y TOBERAS

Las rejas de inyección, de retorno, de ventilación etc. son elementos de manejo de aire que se colocan en las caras verticales de los conductos o paredes, en general se colocan a una altura superior a los 2 mts., para no provocar corrientes de aire molestas; las rejas de ventilación o las de retorno pueden ir a diferentes alturas dado que su función no es necesariamente insuflar.-

Las Rejas se pueden clasificar según su función:

- Rejas de inyección o mando o alimentación

- Rejas de retorno

- Rejas de Inyección

Las rejas de inyección manejan el flujo de aire de salida mediante aletas verticales, horizontales o ambas a la vez, pueden tener o no regulación de caudal de aire de salida. Pueden venir con una palanca exterior para regular el caudal.-

Las rejas de inyección insuflan el aire en forma perpendicular al plano que las contiene.

Según sean las ubicaciones de las aletas verticales y horizontales será la Deflexión; con la Deflexión A se logra el mayor alcance de salida de aire a lo largo y con la deflexión G se logra el mayor alcance a lo ancho, reduciendo de esta manera la longitud de alcance.-

En general se adopta como alcance necesario, las ¾ partes de la distancia entre la reja y el paramento opuesto, con un máximo a cubrir de 6 a 8 mts..

Se podrían lograr alcances mayores pero también se aumentaría el nivel de ruido tornándolo molesto en algunas aplicaciones.-

Las rejas insuflan el aire con velocidades de salida recomendadas según la actividad a desarrollar dentro del ambiente acondicionado.-

Tipos de rejas de inyección:

Simple Deflexión Vertical Simple Deflexión Horizontal

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- Rejas de Retorno

Las rejas de retorno tienen como función recoger el aire del ambiente para poder llevarlo de vuelta al equipo acondicionador. Pueden tener o no regulación de caudal de aire de entrada.

Tipos de rejas de retorno:

Modelo Especial Modelo Chapa calada Modelo estampada

También se pueden realizar rejas de retorno con esterillas, entramados de madera etc.-

- Rejas de Toma de Aire Exterior

Las rejas de toma de aire exterior pueden ser fijas o móviles, dentro de las móviles puede haber rejas móviles con actuador (motor de accionamiento) o móviles de forma manual. Si la T.A.E. es fija, el caudal de aire a tomar del exterior será fijo, en cambio si fuera una T.A.E. móvil se podría ajustar el caudal de aire exterior a renovar.-

Tipos de T.A.E.:

Fija Móvil

Móvil con actuador

- Toberas

Las toberas son elementos de inyección de aire, su utilización es muy variada, se utilizan en lugares donde las alturas son importantes se necesita una alta velocidad en la salida de aire, también se pueden utilizar para insuflar en lugares puntuales como puestos de trabajo etc.

Tipos de Toberas:

Simple Doble

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- Rejas Especiales

Dentro de las rejas especiales tenemos las persianas corta fuego, esta se colocan en las salidas de campanas de cocinas y hornos industriales, sirven para cerrar el paso de aire en los conductos de la chimenea, si se hubiera producido fuego en la campana y así ahogar el mismo evitando que se prenda fuego la chimenea por dentro, recordemos que en estos lugares las chimeneas o campanas pueden tener pegadas en las paredes grasa que es altamente combustible.

Estas persianas se mantienen abiertas mediante un sistema de resortes y llevan en la parte superior un fusible, realizado de un material que al contacto con el fuego o al llegar a una determinada temperatura se funde dejando en ese caso que el resorte actúe y cierre la persiana.-

MATERIALES

Las rejas se pueden construir con diferentes materiales: según el uso, según el lugar a insuflar, según el costo, según la estética a mostrar, etc. Los materiales más comunes con los que se construyen las rejas son:

- Chapa DD (chapa doble decapada)

Las rejas más comunes se fabrican de Chapa DD, el decapado es un proceso que se realiza para liberar de impurezas la chapa para que la pintura se adhiera correctamente.-

- Chapa Galvanizada

Las rejas se pueden fabricar de chapa galvanizada aunque no es el material más usado para realizarlas.-

- Aluminio Anodizado

Las rejas de aluminio Anodizado se usan como solución estética, ya que se consigue un color metalizado mate muy usado en edificios modernos, también se usan para lugares con humedad, dado que el material se comporta favorablemente evitando la corrosión. El precio de las rejas de Aluminio es bastante más costoso que las de chapa DD.-

- Acero Inoxidable

Las rejas de Acero Inoxidable son poco comunes pero se pueden fabricar a pedido para situaciones o ambientes que así lo requieran.-

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- Plástico

Las rejas son fabricadas con polímeros plásticos de baja emisión de humo y flama, no se oxidan, no generan ruido metálico y se fabrican en los mismos diseños que las metálicas.-

DIFUSORES

Los difusores son elementos de manejo de aire que se colocan en las caras horizontales inferiores de los conductos o cielorrasos, en general se colocan a una altura superior a los 2,5 mts., para no provocar corrientes de aire molestas.- Los difusores manejan el flujo de aire de salida mediante los distintos tipos de difusores, pueden tener o no regulación de caudal de aire de salida. Pueden venir con una palanca exterior para regular el caudal.-

Los difusores insuflan el aire en forma paralela al plano que los contiene.

El Alcance de los difusores es la distancia que existe entre su centro y el paramento más próximo.-

El alcance total a ambos lados del difusor en forma horizontal, sería la Longitud (el doble del alcance), no deberá superar el valor de la altura a la cual éste se encuentra instalado.-

Los difusores insuflan el aire con velocidades de salida recomendadas según la actividad a desarrollar dentro del ambiente acondicionado.- Los Difusores se pueden clasificar según sus formas:

- Difusores Circulares

Tipos de difusores circulares:

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34 Escalonado (el aire sale de manera más oblicua al plano que lo contiene)

Con maniobra (con palanca para regular caudal)

Medio Difusor (para lugares pequeños o extremos de cielorrasos)

- Difusores Cuadrados

Tipos de difusores Cuadrados:

Placa tipo Omni (una sola ranura lateral amplia) Pleno multi ranura , escalonado, etc.

Existen diversos modelos que tienen como diferencia pequeños cambios morfológicos.

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- Difusores Lineales

Tipos de difusores Lineales:

Lineal Común de simple ranura

Modulineal o de ranura múltiple (muy estéticos en cielorrasos)

- Difusores Rotacionales

La descarga horizontal rotacional del aire asegura una alta inducción, y por lo tanto la rápida reducción de la velocidad y de la diferencia de temperatura. Los difusores de aire rotacionales son adecuados para impulsar el aire con alturas de la sala a partir de 2,80 m. (Oficinas altas, grandes almacenes, circulaciones de Shoppings, etc.).

Los difusores rotacionales están formados por una placa frontal cuadrada con junta perimetral y deflectores fijos dispuestos en forma radial y marco posterior.

La ejecución para impulsión de aire, dispone también de una chapa perforada montada sobre el marco posterior que permite una mejor distribución del aire. Para obtener niveles de ruido especialmente bajos con elevados caudales de aire, las lamas de aire se disponen de forma triangular y se unen en ángulo a las esquinas del difusor cuadrado.

Tipos de difusores Rotacionales:

Circulares Cuadrados

Materiales

Los difusores se pueden construir con diferentes materiales: según el uso, según el lugar a insuflar, según el costo, según la estética a mostrar, etc. Los materiales más comunes con los que se construyen los difusores son:

- Chapa DD (chapa doble decapada)

Las rejas más comunes se fabrican de Chapa DD, el decapado es un proceso que se realiza para liberar de impurezas la chapa para que la pintura se adhiera correctamente.-

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- Chapa Galvanizada

Las rejas se pueden fabricar de chapa galvanizada aunque no es el material más usado para realizarlas.-

- Aluminio Anodizado

Los rejas de aluminio Anodizado se usan como solución estética, ya que se consigue un color metalizado mate muy usado en edificios modernos, también se usan para lugares con humedad, dado que el material se comporta favorablemente evitando la corrosión. El precio de las rejas de Aluminio es bastante más costoso que las de chapa DD.-

- Acero Inoxidable

Las rejas de Acero Inoxidable son poco comunes pero se pueden fabricar a pedido para situaciones o ambientes que así lo requieran.-

- Plástico

Las rejas son fabricadas con polímeros plásticos de baja emisión de humo y flama, no se oxidan, no generan ruido metálico y se fabrican en los mismos diseños que las metálicas.

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AIRE Y VENTILACIÓN

Monumento a EOLO Dios Griego del viento León España

Desde siempre la Arquitectura ha usado la ventilación para que el viento se lleve calor, humedad, olores, humos etc, es decir todo aquello que de una u otra manera contaminaba el aire en el interior de los edificios.

Viento. (Del lat. ventus). (Diccionario de la Real Academia Española)

1. m. Corriente de aire producida en la atmósfera por causas naturales. 2. m. Aire atmosférico.

7. m. Vanidad y jactancia.

8. m. Cuerda larga o alambre que se ata a una cosa para mantenerla derecha en alto o moverla con seguridad hacia un lado.

El viento es el movimiento del aire que está presente en la atmósfera, especialmente, en la troposfera, producido por causas naturales. Se trata de un fenómeno meteorológico.

La causa de los vientos está en los movimientos de rotación y de traslación terrestres que dan origen, a su vez, a diferencias considerables en la radiación solar o (insolación), principalmente de onda larga (infrarroja o térmica), que es absorbida de manera indirecta por la atmósfera, de acuerdo con la propiedad diatérmica del aire, según la cual la radiación solar sólo calienta indirectamente a la atmósfera ya que los rayos solares pueden atravesar la atmósfera sin calentarla. Son los rayos de calor (infrarrojos) reflejados por la superficie terrestre y acuática de la Tierra los que sí logran calentar el aire. La insolación es casi la única fuente de calor que puede dar origen al movimiento del aire, es decir, a los vientos. A su vez, el desigual calentamiento del aire da origen a las diferencias de presión y esas diferencias de presión dan origen a los vientos.

Ventilación.(Del lat. ventilatĭo, -ōnis).(Diccionario de la Real Academia Española)

1. f. Acción y efecto de ventilar o ventilarse. 2. f. Abertura que sirve para ventilar un aposento. 3. f. Corriente de aire que se establece al ventilarlo. 4. f. Instalación con que se ventila un recinto.

Se denomina ventilación al acto de dirigir o mover el movimiento del aire para un determinado propósito:

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38 En arquitectura se denomina ventilación a la renovación del aire del interior de una edificación mediante extracción o inyección de aire. Pudiendo ser esta natural o mecánica.

La finalidad de la ventilación es:

Asegurar la renovación higiénica del aire que respiramos, asegurando la salubridad del aire, tanto el control de la humedad, concentraciones de gases o partículas en suspensión.

Luchar contra los humos en caso de incendio, presurizando las vías de escape, de manera de impedir el ingreso de los humos en dichas vías.

Bajar las concentraciones de gases o partículas a niveles adecuados para el funcionamiento de maquinarias o instalaciones.

Proteger determinadas áreas de gérmenes patógenos que puedan penetrar por vía aérea, para lo cual procedemos insuflar aire controlado, filtrado y aun esterilizado, acción que se llama presurización de locales (quirófanos, laboratorios, etc.).

Proteger áreas circundantes a un local generador de gases perniciosos, procediendo a la extracción forzada de aire del recinto, (campanas de cocina, campanas de laboratorios, sanitarios, lavanderías de ropa, talleres de costura, etc.)

Colaborar en el acondicionamiento térmico del edificio.

Ventilación Natural

Es la que se realiza mediante la adecuada ubicación de superficies, pasos o conductos aprovechando las depresiones o sobre presiones creadas en el edificio por el viento, humedad, sol, convección térmica del aire o cualquier otro fenómeno sin que sea necesario aportar energía al sistema en forma de trabajo mecánico.

Debe ser la forma recomendada para solucionar los problemas inherentes a la ventilación, y así lo recomienda la ley 19587 de Higiene y Seguridad.

Infiltración (forma particular de ventilación natural)

Es la entrada no deseada de aire desde exterior por fenómenos o usos en principio no tenidos en cuenta, pero que afectan o son asumidos para la ventilación, por ejemplo, rendijas en puertas o difusión a través de determinadas superficies.

Ventilación Forzada

Es la que se realiza mediante la creación artificial de depresiones o sobre presiones en recintos o áreas del edificio. Éstas pueden crearse mediante extractores axiales, ventiladores centrífugos, unidades de tratamiento de aire (U.T.A.) u otros elementos accionados mecánicamente, pudiendo o no tener canalizaciones mediante conductos.

Ventilación puntual (forma particular de ventilación forzada)

Puede ser tanto extracción campanas de cocina o de laboratorios como también inyección localizada sobre el puesto de trabajo.

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VENTILADORES

Ventilador. (Del lat. ventilātor, -ōris). (Dic R.A.E.)

1. m. Instrumento o aparato que impulsa o remueve el aire en una habitación.

Si bien los ventiladores pueden adquirir tamaños y formas muy variadas, funcionalmente responden todos a solo dos grandes tipologías.

Ventilador axial: se caracteriza por cuanto el flujo de aire, llamado vena de aire, sigue una trayectoria paralela al eje (axis) del mecanismo y son ejemplos del mismo desde los pequeños ventiladores personales o los aún más pequeños que se encuentran en la parte posterior de la PC, hasta los conocidos ventiladores de techo, y más grandes aun (pueden verse en la cochera subterránea frente al palacio de tribunales ubicados sobre calle Duarte Quiroz, mejor ir a mediodía cuando suelen estar en marcha para apreciar el nivel de ruido que generan)

Típico Ventilador Axial.

Ventilador centrífugo: se caracterizan por cuanto el flujo de aire, tiene una trayectoria perpendicular al eje del mecanismo, fugando del mismo, y son ejemplo del mismo los secadores de pelo de mano, o los que poseen los equipos de aire acondicionado del tipo Split que son realmente muy silenciosos.

Los ventiladores axiales son muy eficaces es decir mueven grandes cantidades de aire con poco consumo de energía, pero como contrapartida son muy ruidosos (comparado con los centrífugos a caudales de aire iguales), y tienen poca capacidad de generar o vencer presiones importantes

Los ventiladores centrífugos son muy eficaces para vencer o generar presiones importantes y pueden llegar a ser muy silenciosos (comparados con los axiales a caudales similares), pero en contrapartida tienen un consumo especifico mayor que los axiales (a igualdad de caudal de aire movido).

Estas características de ambos serán las que definirán que tipo de ventilador utilizar para cada uso particular, si la eficacia es importante y el nivel de ruido no molesta se usará un axial, por el contrario en aire acondicionado cuando el ruido puede ser considerado casi como un pecado, se prefiere usar ventiladores centrífugos y el bajar

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40 el nivel de ruido aumentando la eficacia ha sido objetivo de las investigaciones y mejoras de diseño de los últimos 50 años.

Típicos Ventiladores Axiales.

A la izquierda y arriba se ve la boca de entrada de aire, a la derecha y arriba el motor de accionamiento, abajo se observa la salida de aire.

A la derecha y arriba se ve la boca de entrada de aire, dentro de la misma se observa el motor de accionamiento soportado por tres patas radiales, arriba se encuentra la salida de aire.

El aire movido en los sistemas de ventilación puede ser solo a través de un simple muro o dentro del mismo recinto, en cuyo caso podrá ser axial, pero si necesitamos algún tipo de canalización o conducto para llevar el aire a otro lugar más o menos distante, casi seguro precisaremos de ventiladores centrífugos que son capaces de vencer la resistencia que opone al paso del aire el rozamiento lateral de la canalización o conducto.

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FILTROS

Filtro (De fieltro). (Diccionario de la Real Academia Española)

1. m. Materia porosa, como el fieltro, el papel, la esponja, el carbón, la piedra, etc., o masa de arena o piedras menudas a través de la cual se hace pasar un líquido para clarificarlo de los materiales que lleva en suspensión.

5. m. Fís. Aparato dispuesto para depurar el gas que lo atraviesa.

El Aire Atmosférico

Contiene altas concentraciones de partículas sólidas y líquidas, llamadas aerosoles ambientales.

El aire ambiental, particularmente en las ciudades, llega a contener altas concentraciones de aerosoles que pueden variar entre 100.000.000 y 350.000.000/m3, es decir en promedio más de 200.000/litro de aire.

Si bien estas cantidades parecen increíblemente altas cabe destacar que el 98% de las mismas son de tamaños inferiores al micrón (1milésima de m.m.), y puede considerarse que el 99.99% son de tamaños inferiores a los 0.3 micrones. Por ello no podemos verlas sin ayuda óptica, pues la partícula de menor tamaño que puede distinguir el ojo humano está entre los 30 y 40 micrones.

Los aerosoles de tan pequeño tamaño se mantienen en el aire sin caer, pues las corrientes de aire los mantienen suspendidas indefinidamente venciendo el efecto de caída debido a la gravedad.

En espacios cerrados con concentraciones altas de público, como medios de transporte, cines, lugares de espectáculos, etc., la concentración de aerosoles es mucho mayor, pues los seres humanos generamos entre 100.000 y 1.000.000 de aerosoles por minuto dependiendo de si se está en reposo o en movimiento activo. En salas donde se fuma la concentración de aerosoles llega a cantidades enormes pues el humo del tabaco está formado por aerosoles de tamaño submicrónico.

Una idea de lo que significa la contaminación en forma de partículas la da el rayo de luz que se observa en los cines. Ese rayo que distinguimos claramente, es visible por el reflejo de los aerosoles suspendidos en el aire. Si el aire fuera limpio solo veríamos el foco del proyector y la imagen reflejada en la pantalla.

Ahora bien, muchos de los aerosoles son debidos a polvo arrastrado por el viento aunque la mayoría se deben a residuos de combustión como los de automotores, generadores de electricidad por combustión, calderas, etc.

El ser humano genera aerosoles biológicos del tracto respiratorio o por descamación de la piel.

Los aerosoles biológicos como bacterias, polen, hongos, levaduras y virus provienen no solo de los seres vivientes. También son generados por vegetales y residuos de material orgánico.

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42 Un filtro de aire es un dispositivo que elimina partículas sólidas como por ejemplo polvo, polen y bacterias del aire. Los filtros de aire encuentran una utilidad allí donde la calidad del aire es de relevancia, especialmente en sistemas de ventilación de edificios.

CLÁSICO FILTRO PLISADO FILTRO DE MALLA METALICA

La aplicación puede variar desde filtros relativamente groseros para evitar la entrada de polvo y tierra que ensucian paredes, muebles, cortinas y alfombras, de capas malla metálica superpuestas o de fibras textiles, con eficiencias de entre 20 y 30 %, a la izquierda son descartables y a la derecha son lavables. Pasando por los filtros tipo bolsa con eficiencias de hasta el 85%.

FILTRO TIPO BOLSA FILTRO TIPO HEPA

Hasta llegar a los llamados HEPA del inglés (High Efficiency Particulate Absorbing) que es un tipo de filtro de aire de alta eficiencia.

Los filtros HEPA quitan al menos un 99.97% de partículas de 0,3 micrones y son generalmente más eficaces para partículas que son más grandes o ligeramente más pequeños.

Estos filtros se componen de fibras, compuestas por fibra de vidrio y con diámetros entre 0.2 y 0.5 micrones, entrelazadas de forma aleatoria y espaciadas entre sí no más de 0.3 micrones.

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43 Estos filtros H.E.P.A. son capaces de eliminar los aerosoles biológicos o aerosoles radioactivos, usados en la ventilación de ambientes de llenado de soluciones inyectables, quirófanos estériles, etc.

Con el desarrollo industrial las aplicaciones de filtros de alta eficiencia son cada vez mayores. Ejemplos de las mismas son aplicaciones en la industria de la alimentación para evitar contaminar alimentos con bacterias y Filtros de aire para sistemas de aire acondicionado.

Hay cuatro tipos principales de materiales usados para los filtros de aire mecánicos: papel, espuma, fibras sintéticas y algodón.

Dado que la eficacia desciende bajo un determinado nivel de suciedad, los filtros requieren mantenimiento. Hay diferentes tipos de filtros disponibles para sistemas de aire acondicionado y ventilación.

Muchos de ellos son económicos pero no muy eficientes. Muchos de los filtros ensamblados dentro de los conductos en los edificios para aire acondicionado están hechos de fibra de vidrio cruzada. Estos filtros no son caros, son desechables, y están disponibles en diferentes densidades y tamaños. Los filtros de baja densidad permiten un mayor flujo de aire, pero filtran menos suciedad. Por otro lado, los filtros de alta densidad retienen más partículas pero permiten un flujo de aire menor y por ello se ensucian antes.

El poliéster o la fibra de vidrio se usan frecuentemente para la fabricación de filtros de aires. Ambos materiales son adecuados para temperaturas de hasta 120°C, y su uso es común en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. El poliéster y la fibra de vidrio pueden mezclarse con algodón u otras fibras para producir un amplio espectro de características del material. En algunos casos el polipropileno, de menor tolerancia a altas temperaturas, se usa para mejorar la resistencia química. Unas diminutas fibras sintéticas conocidas como microfibras se usan en muchos tipos de filtros del tipo HEPA.