Equipos de tratamiento de aire.

Ventiladores, humidificadores, secadores, filtros, calentadores, enfriadores

Definición de ventilador

Un ventilador es una máquina de fluido concebida para producir una corriente de aire

mediante un rodete con aspas que giran produciendo una diferencia depresiones. Entre

sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para

proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en

lugares cerrados; así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por

convección.

Se utiliza para desplazar aire o gas de un lugar a otro, dentro de o entre espacios, para

motivos industriales o uso residencial, para ventilación o para aumentar la circulación de

aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar. Por esta razón, es un elemento

indispensable en climas cálidos.

Un ventilador también es la turbo máquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a

un gas, proporcionándole un incremento de presión no mayor de 1000 mmH2O

aproximadamente, por lo que da lugar a una variación muy pequeña del volumen

específico y suele ser considerada una máquina hidráulica.

En energía, los ventiladores se usan principalmente para producir flujo de gases de un

punto a otro; es posible que la conducción del propio gas sea lo esencial, pero también en

muchos casos, el gas actúa sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc; o de

material sólido, como cenizas, polvos, etc.

Entre los ventiladores y compresores existen diferencias. El objeto fundamental de los

primeros es mover un flujo de gas, a menudo en grandes cantidades, pero a bajas

presiones; mientras que los segundos están diseñados principalmente para producir

grandes presiones y flujos de gas relativamente pequeños. En el caso de los ventiladores,

el aumento de presión es generalmente tan insignificante comparado con la presión

absoluta del gas, que la densidad de éste puede considerarse inalterada durante el

proceso de la operación; de este modo, el gas se considera incompresible como si fuera

un líquido. Por consiguiente en principio no hay diferencia entre la forma de operación de

un ventilador y de una bomba de construcción similar, lo que significa que

matemáticamente se pueden tratar en forma análoga.

También de forma secundaria, se utiliza el ventilador para asistir un intercambiador es de

calor como un disipador o un radiador con la finalidad de aumentar la transferencia de

calor entre un sólido y el aire o entre los fluidos que interactúan. Una clara aplicación de

esto se ve reflejada en evaporadores y condensadores en sistemas de refrigeración en

que el ventilador ayuda a transferir el calor latente entre el refrigerante y el aire, y

viceversa.

Tipos de ventiladores

Industriales: Centrífugos, Helicocentrífufos, Helicoidales de distintas presiones y caudales

De pared: son fijados en la pared, permitiendo una mayor circulación en lugares

pequeños, donde el uso de ventiladores no es soportado debido a la largura del ambiente,

o en conjunto con otros ventiladores, proporcionando una mayor circulación de aire.

De mesa: son ventiladores de baja potencia utilizados especialmente en oficinas o en

ambientes donde necesitan poca ventilación.

De piso: son portátiles y silenciosos, posibilitan que sean colocados en el suelo en

cualquier ambiente de una casa, pudiendo ser trasladados a cualquier parte. Podemos

encontrarlos en varios modelos y formas.

De techo: son ventiladores verticales, sus aspas están en posición horizontal, y por lo

tanto e l aire va hacia abajo. Muy comunes, utilizados en habitaciones donde no hay

espacio disponible en las paredes o el suelo.

Definición de Humidificador

Es un aparato que sirve para aumentar la humedad del ambiente en una habitación.

Los humidificadores ultrasónicos, producen una nebulización del agua a través de

vibraciones de muy alta frecuencia, son extremadamente seguros, silenciosos, con caudal

regulable y de muy bajo consumo (típicamente de 20W a 35 W). Por otra parte sólo puede

utilizarse agua y está absolutamente prohibido el uso de cualquier aditivo. Su uso típico es

la restauración de la humedad relativa durante largos períodos de tiempo.

Los humidificadores de electrodos generan vapor mediante la ebullición del agua del

depósito calentada a través de la corriente que pasa directamente por el agua. Son más

peligrosos (el vapor que expulsa lo hace a alta temperatura), y tienen un consumo

elevado. El caudal de salida no es regulable y depende mucho de la dureza del agua. A

mayor contenido de sales del agua mayor es la conductividad eléctrica y por tanto mayor

la intensidad que circula, lo que a su vez implica un mayor caudal. Por otra parte, se les

pueden añadir aceites balsámicos a la salida del vapor (nunca en el agua) lo que los hace

especialmente útiles para las situaciones de corta duración por motivos patológicos

dificultades puntuales respiratorias, mucosidades de difícil expulsión, y muy

especialmente cuando esto es con niños pequeños.

Los humidificadores por evaporación generan un caudal menor, no regulable y deben

funcionar sólo con agua destilada. Su funcionamiento es mediante una mecha que se

mantiene húmeda por capilaridad y que a su vez es calentada mediante un calefactor

eléctrico. Si el agua contiene sales, la mecha se obtura con relativa facilidad. Pueden

usarse con aceites balsámicos a la salida del vapor, pero su eficiencia en esto es muy

inferior a la de los electrodos. Es el tipo menos usado.

Definición de filtros

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 y en

motores tales como los de combustión interna, compresores de gas, compresores para

bombonas de aire, turbinas de gas y demás.

Hay cuatro tipos principales de materiales usados para los filtros de aire mecánicos:

papel, espuma, fibras sintéticas y algodón.

Los filtros de aire se encuentran en la mayoría de sistemas de flujo de aire forzado

(HVAC). La eficacia de los filtros de aire en tales sistemas influye de forma significativa en

la calidad del aire en el interior. Los estándar recomendados por la industria de la

construcción, así como las directrices de gobiernos como el de los Estados Unidos,

recomiendan el uso filtros de aire que cumplan unos requisitos mínimos. En los Estados

Unidos, por ejemplo, el United States Department of Energy recomienda un Minimum

Efficiency Reporting Value, MERV (al español, "Valor de eficacia mínima a reportar") de

13 según lo estipulado en el protocolo de ensayo ASHRAE 5.2.2-1999.,[ and LEED

advises builders similarly. Mientras que la ASHRAE recomienda filtros de aire con un

MERV de 6 o mayor para controlar las cantidades de polen, moho y polvo que alcanzan

las bobinas mojadas del evaporador en los sistemas de aire acondicionado. Bobinas

húmedas contaminadas con altos niveles de polen y polvo pueden favorecer el

crecimiento de colonias de moho.

Dado que la eficacia desciende bajo un determinado nivel de suciedad, los filtros

requieren mantenimiento. Hay diferentes tipos de filtros disponibles para sistemas de

HVAC. Muchos de ellos son económicos pero no muy eficientes. Muchos de los filtros

ensamblados dentro de los conductos en los edificios para aire acondicionado y HVACs

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 High Efficiency

Particulate Air, HEPA (al español, "Aire de Partículas de Alta Eficiencia").

Definición de Calefactor

El calefactor o estufa es un aparato, normalmente eléctrico, que proporciona a una

estancia o recipiente un flujo rápido de aire caliente continuo mediante un radiador que

genera una fuente de calor y un ventilador que calienta rápidamente el aire y lotransmite

al lugar en que se encuentre.

Definición de enfriador

Un enfriador de ambiente va a enfriar en aire con agua (si es que le tienes que poner

agua para que enfrié) sino es un aire acondicionado. El des humificador va a quitar la

humedad que hay en el ambiente me refiero al agua en pequeñas cantidades que lleva el

aire (humedad)

Diseño de equipo de aire acondicionado para condiciones de verano e invierno

Un sistema de aire acondicionado bien proyectado y ejecutado, orientado hacia el ahorro

de energía, debe contar con equipos eficientes, uso de combustibles económicos o

fuentes de energía alternativas y a esto debe agregarse una correcta operación, mediante

temperaturas, velocidad de distribución de fluidos, tiempos de utilización y sistemas de

control óptimos. Por otra parte, la aplicación de un adecuado aislamiento térmico y la

mejora en la hermeticidad de los edificios es fundamental, dado que ello implica equipos

más pequeños con menor consumo energético durante toda la vida útil.

Los proyectos deben realizarse en función de la característica de la instalación y

estructurados de manera coherente, debiéndose efectuar un balance energético con un

análisis económico para definir la solución más conveniente.

Deben fraccionarse la capacidad de los equipamientos a fin de adaptar la producción de

aire acondicionado a la demanda de calor del sistema en la magnitud y momento que se

produce, con objeto de conseguir en cada instante, el régimen de potencia más cercano al

de máximo rendimiento. Para ello, es necesario establecer las distintas tecnologías a

emplear ya sea agua fría o expansión directa, los tipos de condensación a agua o aire,

etc., considerando el diseño de la instalación para la función a que va a ser utilizada.

Debe tenerse en cuenta que instalar equipamientos más eficientes, adoptar aislaciones

más eficaces, proyectar edificios que disipen menos energía o proveer instalaciones que

recuperen energía, obliga a mayores inversiones económicas que deben retornar con el

ahorro que pueda conseguirse, sobre la base del tiempo que se considere necesario

establecer como razonable.

Para esbozar los lineamientos básicos a adoptar en el proyecto, debe conocerse el

problema en su real dimensión, como ser la cantidad y características de los consumos y

los ahorros que se pueden obtener, por lo que se hace necesario medir con datos

objetivos los procesos energéticos que se producen, para determinar donde es posible y

conveniente la aplicación de nuevas tecnologías.

En el caso de edificios existentes el proyecto de mejoras energéticas consiste en actuar

sobre cada problema concreto, por ejemplo, controlar los niveles de trabajo de los equipos

o set-point de operación, verificar los flujos de aire y agua, analizar la posición de los

sensores ambientales, optimizar los consumos mejorando las operaciones de

manutención, como la limpieza de los filtros, control del estado de funcionamiento de los

equipos, circulación del aire o agua, etc. En muchos casos se trata de problemas por una

mala ejecución, como la poca circulación del aire o su dimensionamiento de los equipos,

que requieren para su solución, la ejecución de trabajos y de nuevas inversiones.

En las ampliaciones de los edificios, la modificación de las instalaciones de aire

acondicionado por aumento de los sistemas instalados, cambios de tecnologías, etc.

requieren una estrategia de crecimiento. El agregar nuevas máquinas a las ya existentes

para satisfacer necesidades de ampliación no previstas, lleva muchas veces a resultados

finales de instalaciones de distinta técnica, con bajos índices de eficiencia, altos costos de

espacio, gestión y mantenimiento, por lo que debe analizarse siempre con mucho

detenimiento la posibilidad de adicionar los equipamientos de la manera más racional

posible.

Un punto crítico en la fase del diseño lo constituye muchas veces la falta de datos ciertos

y significativos sobre las características de las necesidades de acondicionamiento y su

programa de desarrollo a corto, medio y largo plazo debido a las continuas innovaciones y

modificaciones tecnológicas, por lo que se debe contar con una información completa y lo

más actualizada posible, con objeto de prever los futuros cambios en los procesos, que

permitan una adecuada planificación del proyecto orientado al ahorro energético.

Existen numerosas tecnologías y medios de aplicación para disminuir el consumo

energético, por lo que se deben analizar las características particularidades de cada caso,

de modo de aplicar conceptos de diseño en la selección de los sistemas, que permitan

obtener menores gastos en la fase de explotación y mantenimiento, pudiéndose

considerar para su estudio los siguientes parámetros básicos:

· Disminución de las necesidades de energía

· Utilización de energías gratuitas

· Incremento de la eficiencia energética

· Correcta regulación del sistema