¡Descubre la importancia de la ventilación en locales comerciales e industriales!

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 Según S&P, la ventilación es crucial para mejorar la pureza, temperatura y humedad del aire. Además, suministra oxígeno para la respiración y controla el calor generado por personas y máquinas, buscando condiciones de confort y seguridad. La ventilación es la clave en entornos comerciales e industriales, donde los contaminantes son más abundantes por la gran cantidad de personal o maquinaria, o materia prima que se fabrique.

Determinar el tipo de ventilación adecuado es crucial para garantizar un ambiente óptimo. Antes de decidir, considera la función, el número de renovaciones, el trayecto de circulación del aire  y las condiciones específicas de instalación. Calcular el número de renovaciones de aire por hora es fundamental; aunque no hay estándares universales, se pueden estimar según las dimensiones del espacio, sustancias presentes, cantidad de trabajadores y la actividad realizada.

La norma DIN 1946 ofrece pautas útiles para ventilación industrial.

Figura 1. Renovaciones de aire por hora según el tipo de local y según el volumen, respectivamente. Tomado de (S&P, n.d.) y (Casals, 2019).

TIPOS DE VENTILACIÓN 

Se pueden distinguir dos tipos de ventilación: General y Localizada.

La primera también denominada dilución o renovación ambiental tiene como objetivo renovar todo el volumen de aire del recinto con otro de procedencia exterior. Con el objetivo de diluir las concentraciones de contaminantes hasta un punto permisible. Es utilizado en ambientes mezclado de aire y con presencia de calor convectivo producido por personas o maquinaria. Por otro lado, la ventilación localizada o exhaustiva pretende atrapar los contaminantes en el mismo lugar de su producción antes que se extiendan a la zona de operación, requieren de mayo flujo de aire y su diseño es más complicado.

En el proceso de diseño de un sistema de ventilación para la industria se necesita definir los puntos donde se instalarán las entradas de aire exterior y salidas de aire contaminado, dado que se debe evitar la recirculación del aire entre el circuito de entrada y salida. El modelo más básico de ventilación para industria consta de dos elementos: Rejillas y Difusores (entrada de aire) y ventiladores (Salida de aire).

Respecto a ventiladores, suministran la presión estática necesaria y el movimiento del aire, creando una presión negativa (Impulsión) hacia la rejilla y crea una presión positiva (Succión) hacia el elemento final de extracción, para aplicaciones de ventilación industrial se clasifican según su función en:

  • Impulsores: Son los ventiladores en los que la boca de aspiración está conectada directamente a un espacio libre, estando la boca de descarga conectada a un conducto.
  • Extractores: Son los ventiladores en los que la boca de aspiración está conectada a un conducto y la boca de descarga está conectada a un espacio libre.
  • Impulsores-Extractores: Son los ventiladores en los que tanto la boca de aspiración como la de descarga están conectadas a un conducto.
  • De chorro: Son aparatos que se utilizan cuando se necesita una determinada velocidad de aire incidiendo sobre una persona o cosa.
Figura 2. Ventiladores de tipo Impulsor, Extractor, Impulsor-extractor, respectivamente (Ventilatori, 2021).
Figura 2. Ventiladores de tipo Impulsor, Extractor, Impulsor-extractor, respectivamente (Ventilatori, 2021).

Según la trayectoria del aire en el ventilador, estos se clasifican como:

  1. Ventiladores Axiales o Helicoidales: El fluido sigue la misma trayectoria del rotor alineándose la entrada de aire con la salida, además tienen una gran potencia y capacidad para mover grandes volúmenes de aire, pero requieren que las perdidas por carga sean mínimas, tienen una eficiencia mecánica cercana al 95% y su montaje es sencillo.
  • Axial de propela o Aspas: Este ventilador maneja grandes cantidades de aire contra bajas presiones. El nivel de ruido es bajo a altas velocidad y se instalan en muros o parares para descarga o extracción, el de aspas genera mayor nivel de ruido y se usa para trabajo pesado y aplicaciones industriales.
Figura 3. Ventilador Axial de aspas (AcmeFan, 2021).
Figura 3. Ventilador Axial de aspas (AcmeFan, 2021).
  • Ventiladores Tubulares: Disponen de una hélice de álabes generalmente orientables.  Pueden mover aire venciendo resistencias moderadas. Por su construcción es apto para intercalar en conductos. Se puede utilizar como extractor de parkings o bien como ventilador de extra aportación para diferentes aplicaciones. También se utiliza en algunos sistemas industriales como cabinas de pintura y extracciones localizadas de humos. Pueden llegar a tener un rendimiento de hasta el 90%.
Figura 4. Ventilador tubular (Acme, 2018).
Figura 4. Ventilador tubular (Acme, 2018).
Figura 5. Rangos típicos de operación ventiladores Axiales (IDSN, n.d.)
Figura 5. Rangos típicos de operación ventiladores Axiales (IDSN, n.d.).
  1. Ventiladores Centrífugos: El fluido entra axialmente al rotor y circula entre los alabes hacia el exterior a causa de la fuerza centrífuga y abandona el rotor tangencialmente a la voluta, es decir la entrada y la salida forman un ángulo de 90° respecto a la entrada. Tienen eficiencias mecánicas del 45-84% y pueden vencer resistencias de grandes cargas. Los ventiladores centrífugos se designan Turbosopladores cuando se generan altas presiones estáticas.
Figura 6. Ventiladores Centrífugos de a) álabes curvados hacia adelante, b) radiales t c) hacia atrás (Mutjia, 1960).
Figura 6. Ventiladores Centrífugos de a) álabes curvados hacia adelante, b) radiales t c) hacia atrás (Mutjia, 1960).

 

  • Ventiladores de álabes curvados hacia adelante: Conocidos como multípalas, de tamaño pequeño y cuando se requiera caudales relativamente bajos a una elevada presión, trabajan preferiblemente con aire limpio y se usan con frecuencia en equipos de aire acondicionado.

 

  • Ventiladores centrífugos radiales álabes rectos: Su rendimiento no es muy elevado y destinados a presiones moderadas, el material que fluye a través de este no se pega a las palas y se autolimpian constantemente. Se utiliza para mover material particulado de diferente densidad.

 

  • Ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia atrás: Presentan los mejores rendimientos, se reduce el choque y la perdida por remolinos. Consumen menos potencia y es menos ruidoso que el de aletas hacia adelante. Se utilizan para mover gases, vapor, neblinas y rocíos.
Figura 7. Rangos típicos de operación, Ventiladores centrífugos (IDSN, n.d.)
Figura 7. Rangos típicos de operación, Ventiladores centrífugos (IDSN, n.d.)
  1. Ventiladores Helicocentrífugos: En los cuales la trayectoria del aire en el rodete es intermedia entre las del ventilador centrífugo y axial. Utilizados para renovaciones de aire en baños y locales pequeños, con mínimos niveles de ruido y tamaño pequeño y compacto.
Figura 8. Ventilador Helicocentrífugo (Laminaire S.A.S, 2021).
Figura 8. Ventilador Helicocentrífugo (Laminaire S.A.S, 2021).

Curva característica y punto de los ventiladores.

La curva característica de un ventilador es entregada por el fabricante y se elabora a partir de ensayos realizados a los ventiladores, tomando valores de diferentes caudales movidos según sea la perdida de carga que deba vencerse. Con esta curva se evidencia el comportamiento, en cuanto a rendimiento y potencia, del ventilador debido a variaciones en el caudal a condiciones estándares. No obstante, es necesario encontrar la curva característica del sistema, esta representa evidencia el comportamiento del sistema considerando las perdidas de carga previamente calculadas de la instalación respecto a la variación del caudal. Ahora bien, al interceptar estas dos curvas se encuentra el punto de trabajo al cual operara el ventilador con las condiciones establecidas.

Figura 9. Curvas Características de ventiladores (S&P, n.d.-b)
Figura 9. Curvas Características de ventiladores (S&P, n.d.-b).

El diseño de un sistema de ventilación para aplicaciones industriales representa un reto integral donde se requiere tener en cuenta el tipo de aplicación del ventilador, el régimen de uso, el ruido aceptable, la regulación, el coste de instalación, entre otras, para seleccionar un diseño adecuado que permite la renovación de contaminante en el recinto y su renovación por aire limpio.

 

BIBLIOGRAFÍA

Acme. (2018). All Products for Commercial & Industrial Applications. 1–56.

AcmeFan. (2021). Belt Drive Propeller Wall Fans. 72–75.

Casals. (2019). Cómo calcular las renovaciones por hora según la actividad de un local Tablas de cálculo para una correcta ventilación de un local con actividad. 7–7.

IDSN. (n.d.). Ventilacion industrial. Instituto Departamental De Salud de Nariño.

Laminaire S.A.S. (2021). Lineas de productos. https://laminaire.net/

Mutjia, R. (1960). TRANSPORTE NEUMÁTICO. 2.

S&P. (n.d.-a). Álabes de inyección en aluminio con perfil sustentable. Motor estándar para aplicaciones comunes. Con capacidad para instalarse vertical y horizontalmente. Carcasa corta o larga. 88–90.

S&P. (n.d.-b). Manual práctico de ventilación 1.

Ventilatori, C. D. I. (2021). S & P Italia SpA . – Soluzioni Innovative S & P Italia SpA . – Soluzioni Innovative.

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