Sistemas de control de ambientes y ventilaciรณn
Sistema de control de ambientes y ventilación
Ambiente y ventilación
Tipos y sistemas
Conceptos Aire acondicionado Tipos de ventilación Calefacción Extracción mecánica Ductos de ventilación
Consideraciones reglamentarias Regulaciones normativas
y
Estudio de caso
• El aire: El aire es un gas que envuelve la Tierra y que resulta absolutamente imprescindible para la respiración de todos los seres vivos.
• La ventilación: Es la sustitución de una porción de aire, que se considera indeseable, por otra que aporta una mejora en pureza, temperatura, humedad, etc. La ventilación ayuda a controlar la temperatura que se produce y proporciona condiciones de confort, afectando a la humedad y la velocidad del aire.
• Ventilación natural: Existe cuando no hay aporte de energía artificial para lograr la renovación del aire, comúnmente la ventilación natural se consigue dejando aberturas en el local (puertas, ventanas, etc.), que comunican con el ambiente exterior. El principal inconveniente de la ventilación natural es la dificultad de regulación.
• Ventilación forzada: La ventilación forzada utiliza sistemas mecánicos para conseguir la renovación. Permite que la tasa de ventilación sea perfectamente ajustable y controlable, pero se contrapone el consumo energía eléctrica. Puede ser aplicada en locales que no tienen comunicación directa con el exterior
Ventilación adecuada Determinar la función a realizar (El calor a disipar, los tóxicos a diluirlos sólidos a transportar, etc.) Calcular la cantidad de aire necesaria. Establecer el trayecto de circulación del aire.
Ventilación general: Es la que se practica en un recinto, renovando todo el volumen de aire del mismo con otro de procedencia exterior
Ventilación localizada: Pretende captar el aire contaminado en el mismo lugar de su producción. Ventilación por sobre-presión: Este tipo de ventilación forzada consiste en suministrar aire a un local determinado aumentando la presión interna respecto a la presión atmosférica. Ventilación por depresión: Se colocan extractores en el local para sacar el aire del interior, provocando una caída de presión respecto a la atmosférica. De esta manera el aire penetra por la diferencia de presión.
TIPOS Y SISTEMAS
AIRE ACONDICIONADO Sistemas cuyo funcionamiento es proporcionar enfriamiento y deshumidificaciรณn del aire. Extraen calor de adentro del edificio y lo transfieren afuera.
Funcionamiento Utiliza el ciclo de refrigeración, donde circula un refrigerante cuya función es la de reducir o mantener la temperatura de un determinado ambiente por debajo de la temperatura del entorno. Para ello, se debe extraer calor del espacio que deseamos refrigerar y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior que pasa por diversos estados o condiciones.
• Tipo de refrigerante: Compuestos refrigerantes que reducen el ozono, incluyendo los clorofluorocarburos (CFC), a compuestos de baja o ninguna reducción de ozono, tal como los hidroclorofluorocarburos (HCFC) y los hidrofluorocarburos (HFC). El amoníaco y los equipos de absorción se usan en menor medida ExpansiónEvaporaciónComprensiónCondensación
De ventana
Split
Split centrales
Portรกtiles
Roof top
Ventilaciรณn Industrial
CALEFACCIĂ“N Destinados mayormente a climatizar durante el invierno los ambientes interiores de los edificios, casas, locales comerciales, etc.
Funcionamiento Consiste en satisfacer el equilibrio térmico cuando existe una pérdida de calor corporal, disipada hacia el ambiente, mediante un aporte calórico que permite una temperatura ambiente más confortable.
Tipos de Sistemas de Calefacción Por el tipo de aparato por el que se propaga el calor: Suelo radiante, bomba de aire, acumuladores de calor por energía eléctrica, calentadores de convección, emisores termoeléctricos, radiadores de agua, calderas de biomasa. Por fuente de energía: Biomasa, geotérmica, solar, eléctrica, química.
Bomba de Calor
Suelo Radiante
Acumuladores de Calor
Calentador de Convecciรณn
Radiadores de Agua
Emisores TĂŠrmicos
Calderas de Biomasa
EXTRACCIÓN MECÁNICA Los extractores de aire son aparatos que ayudan a la buena ventilación de los espacios cerrados, asegurando que el aire se encuentre en buenas condiciones y que no resulte peligroso e incómodo respirar en ese espacio. Estos aspiran el aire de la sala y lo expulsa al exterior de manera que siempre se esté renovando.
Funcionamiento Los extractores de aire ayudan a regular la humedad y temperatura del ambiente de un espacio cerrado, además contribuyen a la eliminación de malos olores y de la presencia de elementos tóxicos en el aire, principalmente gases. Utilizar un extractor de aire para la ventilación de espacios cerrados, desde cocinas y cuartos de baño, hasta fábricas, bodegas y obras en construcción, garantiza la salud y seguridad de sus habitantes y usuarios pues no sólo propicia un ambiente en buenas condiciones y respirable, sino que también elimina sustancias que se propagan en el ambiente, potencialmente explosivas, tóxicas e incluso venenosas.
Tipos de Extractores Los extractores atmosféricos o eólicos son ideales para la ventilación de espacios industriales de grandes dimensiones, bodegas y almacenes. Este tipo de extractores no requieren de una fuente de alimentación energética artificial pues funcionan por el viento y por la diferencia de la temperatura exterior e interior, de manera ininterrumpida. Los extractores de aire axiales son ideales para la ventilación de laboratorios, talleres, almacenes, lavanderías, cuartos de baño, cocinas y áreas de producción
Extractores AtmosfĂŠricos
Extractores Axiales
DUCTOS DE VENTILACIร N Sistema de distribuciรณn y extracciรณn de aire en los diversos ambientes que forman un conjunto de salas o cuartos
Bernolli y caudal
Factores a considerar En general se procede con el siguiente criterio: a) Los ductos deben seguir, en lo posible, la ruta más directa b) Los cambios de dirección pronunciados deben evitarse. c) Si los ductos son rectangulares, no deben ser muy aplanados, es ideal que los ductos sean totalmente cuadrados, una relación máxima entre la longitud mayor y la longitud menor es de 6 a 1. 38 Los pasos a seguir en el diseño deben ser, en general, los siguientes: 1) De la carga de calefacción, de refrigeración o de ventilación, calcular las cantidades de aire necesarias para cada salida, ramal o zona. 2) Proyectar una ruta conveniente para obtener una distribución adecuada y tener facilidades en el montaje de los mismos ductos. 3) Calcular el tamaño de cada ducto
DISTRIBUIDORES Y EMPRESAS
Algunas empresas y distribuidores
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Bosch Thermotec Clima Ideal Internacional Cold VYASA
CONSIDERACIONES REGLAMENTARIAS
Renovaciรณn de aire
•Las viviendas deben disponer de un sistema general de ventilación que puede ser híbrida (Ventilación en la que, cuando las condiciones de presión y temperatura ambientales son favorables, la renovación del aire se produce como en la ventilación natural y, cuando son desfavorables, se utiliza la ventilación forzada. El aire debe circular desde los locales secos a los húmedos, para ello los comedores los dormitorios y las salas de estar deben disponer de aberturas de admisión (abertura de ventilación que sirve para la admisión,
comunicando el local con el exterior, directamente o a través de un conducto de admisión),los aseos, las cocinas y los cuartos de baño deben disponer de aberturas de extracción(abertura de ventilación que sirve para la extracción, comunicando el local con el exterior, directamente o a través de un conducto de extracción); las particiones situadas entre los locales con admisión y los locales con extracción deben disponer de aberturas de paso
•En los locales cerrados, el aire deberá renovarse de acuerdo con el número de trabajadores, la naturaleza trabajo.
•En los espacios como salas para audiovisuales y laboratorios de cómputo se permite la ventilación, artificial, sin embargo, deben contar con acceso alternativo y previendo la existencia de ventilación natural, en caso de falla de los sistemas automáticos y de respaldo. •En recintos como laboratorios, cocinas, sodas, cafeterías y otros donde se produzcan vapores y/o gases tóxicos o emanaciones que puedan elevar la temperatura del recinto, se deberá contar con sistema de extracción mecánico y ductos de ventilación. Esta ventilación debe ser natural de al menos 25 m3 / hora por ocupante
•Cuando se requiera, se instalará un dispositivo que advierta al personal la presencia o desprendimiento de cantidades peligrosas de sustancias tóxicas. • Cuando se empleen chimeneas en los sistemas de ventilación, la extremidad superior tendrá una altura mínima sobre las azoteas o techos vecinos de tres metros (3,00 m) por encima del edificio de mayor altura que se encuentre en un radio de diez metros (10,00m)
•El sistema de ventilación será capaz de remover el volumen de aire ocho veces por hora, a fin de evitar una concentración de bióxido de carbono mayor de seiscientas partes por millón en volumen.
•Deberán tener ventilación natural por medio de vanos abiertos con una superficie mínima de un décimo ( 1/10 ) de la superficie de la planta correspondiente. • Si se debe utilizar ventilación artificial debe ser equivalente y deberá contar con extractores de humo con una capacidad tal que renueve el aire a razón de cinco veces por hora como mínimo.
SimbologĂa
ESTUDIO DE CASO
Calefacción de Suelo Radiante en Calles En Islandia, donde hay abundantes yacimientos de aguas termales, se utiliza el suelo radiante para descongelar el hielo de las calles de la capital, Reikiavik, los días fríos. Nieva mucho, pero sus calles siempre están limpias porque tienen calefacción radiante aunque luego miras una colina y ves ocho metros de nieve. En las ciudades de Finlandia es común que algunas calles tengan calefacción por suelo radiante para derretir el hielo y la nieve que se acumula. Esto tiene doble función: por un lado, la gente puede moverse con facilidad por el centro de la ciudad en invierno sin necesidad de ayuda y sin miedo a caerse; y por otro lado está parte esta comercial, la gente que va a pasear tiene la comodidad de comprar sin tener hielo a su alrededor.
Vapor de la Ciudad de Nueva York
El sistema de vapor de la ciudad de Nueva York es un sistema de calefacción urbana que lleva vapor desde las estaciones centrales de energía bajo las calles de Manhattan para calentar, enfriar, o entregar energía a los grandes edificios o negocios. El vapor también es utilizado para limpiar y desinfectar, en algunos negocios de la ciudad.