Como es sabido, un sistema HVAC se compone de calefacción, ventilación y aire acondicionado. De estas tres ramas, la ventilación es usualmente pasada por alto o no se le da la importancia adecuada, debido a que típicamente no es tan compleja como las otras dos; sin embargo, hay ocasiones en que un buen sistema de ventilación es la opción más económica y eficiente.
Crítico. Los lugares donde se producen gases o vapores nocivos no pueden prescindir de la ventilación.
Principios básicos
Cuando se busca ventilar un espacio, en realidad lo que se quiere decir es que se precisa ingresar aire fresco (aunque de hecho, este aire no siempre es fresco), más limpio y con menos contaminantes que el aire interior. La ventilación puede ser de forma natural, por desplazamiento, forzada o una combinación de ellas. Para esto, se requiere la ayuda de los ventiladores, que pueden operar, según sea el caso, como inyectores o extractores. El tipo de ventilador que se seleccione depende básicamente de dos factores principales: el tipo de aplicación y su punto de operación (flujo y carga).
Dependiendo de la aplicación, el equipo que se elija puede ser tan sencillo como un ventilador axial para un almacén, sin accesorios ni construcción especial alguna, o puede tratarse de un ventilador centrífugo de alta capacidad con un rack para filtros de carbón activado, dámpers automáticos, una construcción a prueba de explosión, etcétera. Es importante poner atención a los requerimientos del cliente, ya que muchas de las especificaciones que se reciben no tienen sólo que ver con el desempeño del ventilador, sino con la seguridad durante su operación.
Con respecto al flujo, además de los más comunes CFM (pies cúbicos por minuto), es posible y muy probable que en algún momento se reciban especificaciones en cambios de aire por hora (CAH). Al final, este valor se podrá convertir en CFM, con los que se podrá seleccionar el inyector o extractor del modo habitual. El concepto de CAH se refiere simplemente a cuántas veces en una hora podría llenarse el espacio por ventilar con aire nuevo. Entonces, tener un sistema de ventilación de 5 cambios de aire por hora en un almacén significa que es posible mover el equivalente a 5 veces el volumen total de aire que puede contenerse en el almacén (alto x largo x ancho) en 1 hora. Lógicamente, entre mayor sea el número de CAH requeridos, mayor será el flujo en CFM que los equipos de ventilación deberán manejar.
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Existen diversas fuentes confiables que pueden consultarse para tener una idea de cuántos CAH se deben utilizar según la aplicación; esto, en caso de no tener una idea clara o un punto de partida para comenzar con el análisis y los cálculos. Una buena idea es acudir al website de algún fabricante de equipos de ventilación para buscar este tipo de información, y por supuesto, ASHRAE tiene capítulos dedicados a este tema. Sin embargo siempre es importante verificar que estas recomendaciones cumplan con las especificaciones del proyecto (si es que existen).
La contraparte de los CFM es la caída de presión estática que existe antes y después del equipo de ventilación. Así como sucede con los equipos de bombeo, los equipos de ventilación deben ser seleccionados para mover el fluido (en este caso aire) a través del circuito (ductería, por ejemplo, pero no necesariamente) y todos los accesorios que se encuentren instalados a lo largo del sistema de distribución del aire de ventilación. Este valor está dado normalmente en pulgadas de columna de agua.
Hay muchos elementos, además de ductos, rejillas o dámpers, que generan caída de presión estática y que han de considerarse al momento de hacer la selección de un ventilador. Louvers en muro, filtros, mallas contra pájaros, resistencias eléctricas y, por supuesto, cualquier otro elemento que se encuentre instalado dentro del flujo del aire y represente un obstáculo para la circulación debe ser tomado en cuenta.
En el caso de los filtros, no hay que olvidar que la caída de presión estática durante su uso va aumentando. Con frecuencia se comete el error de revisar la ficha técnica del filtro y obtener su caída de presión, sin verificar si el filtro se encuentra en las condiciones que se indican en la ficha. Algunas veces, este dato hace referencia al momento en que el filtro está limpio –lo cual será cierto durante el primer par de días o de horas–, por lo que lo ideal es considerarlos medio sucios o sucios. Al igual que en el caso de los sistemas hidrónicos, si en un sistema de ventilación varía la caída de presión estática para la cual fue seleccionado el extractor/inyector (por ejemplo, debido al uso de un factor de seguridad muy grande o a una estimación incorrecta de la verdadera caída de presión), el flujo variará considerablemente. Así, hay que tener cuidado de hacer el análisis lo más cercano posible a la realidad, de otro modo el comportamiento y el desempeño del equipo de ventilación serán muy difíciles de predecir con exactitud.
En la industria de la ventilación existe otro rasgo que tiene mucha importancia y que se analiza con unidades y escalas únicas para esta rama: el nivel de sonido. Existen casos en que el ruido del ventilador no es de importancia, sobre todo cuando conviven con equipo más ruidoso; por ejemplo, una fábrica automotriz. Sin embargo, en una gran parte de las aplicaciones se busca no superar un cierto nivel de ruido, de modo que hay que revisar que la selección que se haga se encuentre dentro de los niveles de ruido permisibles para la aplicación. Las unidades más comunes utilizadas para calcular el nivel de ruido son los sones. Un sone es el equivalente al ruido que emite un refrigerador cuando una persona se encuentra a una distancia de 5 pies. Al igual que los CAH, existen guías que recomiendan los niveles de sones adecuados para cada aplicación.
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