Todo sobre “aire acondicionado central” de la mano de Service Refrigeración

Aire Acondicionado Central

El filtrado de aire:

A veces nos olvidamos de la importancia que tiene, en el acondicionamiento del aire, la pureza y calidad del mismo. El objetivo suele ser regular convenientemente la temperatura y la humedad relativa y dejar el tema de la ventilación en manos del aire exterior, que aporta la necesaria renovación y la dilución de olores desagradables y sustancias nocivas, como la acroleína responsable de la irritación de los ojos, dicha sustancia se produce como consecuencia de la combustión de los cigarrillos.

El aire exterior garantiza la renovación del aire interior, pero no su pureza ni calidad. Para conseguir la pureza y calidad del aire es necesario filtrar la mezcla de aire exterior y aire de recirculación, para que queden retenidos en el filtro los elementos indeseables del aire, como partículas sólidas, malos olores, humos, etc. Ésta operación es muy sencilla, basta poner el filtro adecuado y dotar al aire de la presión necesaria para vencer la resistencia que ofrece el filtro.

Se trata de una operación sencilla pero importante, a la que debemos dedicar la atención adecuada. Un mal filtrado de aire puede producir sensación de incomodidad , y en algunos casos puede ser perjudicial para la salud.

Teoría básica del filtrado:

El aire atmosférico está compuesto de los siguientes elementos: en los primeros 10 kilómetros de atmósfera.

• Nitrógeno: Aproximadamente un 79 %.
• Oxígeno: Aproximadamente un 21 %.
• Vapor de agua: Cantidad variable aunque pequeña.
• Anhídrido Carbónico, gases nobles, hidrógeno e impurezas en cantidades pequeñas.

Se observa que las proporciones de Nitrógeno y oxígeno sumadas, dan un 100 %, esto no es exacto, sino sólo es indicativo de que los restantes componentes están presentes en el aire con una concentración muy baja.

Es importante la presencia que tiene el vapor del agua, aunque esté en pequeña concentración. Otro componente del aire de la naturaleza que causa serios problemas son las impurezas.

Las impurezas del aire, localizadas principalmente en la parte baja de la atmósfera, pueden clasificarse, según su procedencia:

• Partículas sólidas minerales:
• Arena fina, residuos industriales.
• Partículas animales o vegetales: polen, bacterias, restos de plantas, flores, semillas.
• Gases, humos, niebla.

La forma de la partícula o impureza se considera esférica, y su tamaño se determina mediante el diámetro. El diámetro está comprendido entre : 0.1 y 200 milésimas de milímetro.

La cantidad de polvo presente en el aire depende del lugar si hay cerca industrias, minas o cualquier foco de tipo emisor, también hay que distinguir entre zonas rurales o urbanas.

Un filtro es un dispositivo que retiene una parte de las impurezas del aire.

Ésta retención de las impurezas se lleva a cabo por diversos medios que dependen del tipo de filtro. De un filtro nos interesan tres conceptos fundamentales:

• Rendimiento: es el tanto por ciento de la cantidad retenida por el filtro respecto a el total. El rendimiento no tiene sentido en un margen amplio de diámetros, puesto que un filtro puede tener un rendimiento alto en una banda de diámetros y bajo en otra.
• Pérdida de carga: es la diferencia del presión del aire entre la entrada y salida del filtro. La pérdida de carga no es constante, sino que va aumentando a medida que el filtro se va cargando de partículas retenidas.
• Capacidad: Es un número que indica la cantidad de partículas que puede retener el filtro.

Para determinar las características de un filtro hay que someterlo a una serie de pruebas o ensayos, que lo realizan determinadas fábricas o laboratorios.

Ensayo de normalización:

Los siguientes son tipos de prueba que suelen realizarse:

• Método numérico: se trata de un procedimiento que consiste en contar las partículas retenidas en el filtro, en general, se lleva a cabo el cómputo numérico de una pequeña porción del filtro y el resultado se extrapola a la totalidad. El proceso de contar no hay que entenderlo en sentido estricto, pueden utilizarse medios mecánicos, químicos o espectroscópicos para determinar la cantidad de sustancia retenida.
• Método ponderal: Se emplea en filtros de media y baja eficacia, consiste en pesar antes y después el filtro y el recogedor del polvo que se instala a continuación del filtro, el rendimiento de la captación se mide mediante el cociente del polvo retenido dividido entre la cantidad total empleada en el ensayo.
• Método colorimétrico: Llamado también método D.S.T. (Dust Soft Test). Se basa en las propiedades que tienen las partículas del aire de ensuciar una superficie determinada. La muestra del aire se hace pasar sobre una superficie de papel especial, la muestra de aire que ha pasado por el filtro se hace pasar sobre otra pantalla de papel, se comparan las manchas dejadas por ambas muestras mediante un fotómetro,y se determina la eficacia del filtro, comparando la superficie de las manchas dejadas por ambas muestras. Éste método es el más empleado para determinar el rendimiento de filtros de alta eficacia.

Clasificación de los filtros:

Los filtros se clasifican según su forma de actuar.

• Filtros de tipo seco:
• Están constituidos por un entramado que retienen las partículas de polvo.
• Filtros de tipo viscoso:
• El cuerpo del filtro está tratado con un líquido viscoso, y las partículas quedan atrapadas en éste medio.
-Filtros electroestáticos:
• El principio se basa en cargar positivamente las partículas indeseables y atraerlas mediante electrodos negativos.
-Filtros especiales:

Para eliminar los malos olores hay que recurrir a unos filtros especiales que contienen carbón activo.

Esterilización del aire – Utilización de filtros de carbón activo:

Hay instalaciones de aire acondicionado que requieren la esterilización del aire, por ejemplo, en hospitales, laboratorios, etc.. La esterilización es necesaria cuando se pueden reproducir los agentes patógenos en el propio medio acondicionado, y con más razón cuando se utilice aire de re-circulación.

Para esterilizar el aire pueden emplearse lámparas ultravioletas con una serie de precauciones:

También pueden emplearse vapores bactericidas en baja concentración, por ejemplo Glicol Trietilénico. Para eliminar los malos olores del aire, se recomienda utilizar filtros de carbón activo, el carbón activo se obtiene a partir del carbón vegetal, y tiene la propiedad de absorber muchos gases orgánicos, que son los causantes de los malos olores. El problema es que a partir de un cierto tiempo de utilización, pierde la facultad de absorción y hay que re- generarlo.

Filtros de tipo seco:

La acción filtrante se ejerce por medio del entramado que constituye el cuerpo del filtro, fabricado a base de fibras de celulosa de vidrio, o de otros materiales de carácter sintético, el rendimiento suele ser más elevado, que los filtros viscosos sin embargo la capacidad de carga suele ser menor, por lo que el costo de mantenimiento es más elevado.

Existen unos filtros especiales que se llaman “absolutos” que llegan a tener un rendimiento cercano al 100%, y se utilizan para filtrar las partículas radioactivas.

Filtros electroestáticos:

El principio consiste en cargar eléctricamente las partículas del aire haciéndolas pasar por un campo electroestático con un potencial de unos 12.000 Volts. Para el aire acondicionado se utiliza la carga positiva con el fin de evitar que se forme ozono. A continuación se disponen unos electrodos también positivos, en forma de placas o rejilla que repelen las partículas cargadas positivamente, haciendo que vayan a parar a unos paneles especiales de recogida de polvo y cargados negativamente. Éstos paneles están impregnados de una sustancia adhesiva para evitar que las partículas sean arrastradas.

Si el aire tiene un elevado contenido de polvo, es necesario de colocar antes del filtro electroestático otro de tipo viscoso.

El rendimiento de éstos filtros está comprendido entre el 60 y 90 %.

A veces los filtros electroestáticos combinan el efecto de captación electroestática con el efecto de filtro seco, es decir, reteniendo las partículas por el simple hecho de hacerlas pasar por un entramado.

Filtros viscosos:

El medio filtrante se trata con un líquido especial muy viscoso, de forma que sobre la superficie activa quede depositada una capa de líquido. El aire, cuando atraviesa el filtro, es subdividido en múltiples chorritos, de forma que las partículas más pesadas son proyectadas contra el medio filtrante y quedan retenidas por la sustancia pegajosa.

El medio filtrante propiamente dicho suele estar constituido por lana metálica, con fibra de vidrio, rejillas metálicas superpuestas, fibras vegetales o sintéticas, etc.

El cuerpo del filtro puede ser de dos tipos:

Existe filtros viscosos automáticos que funcionan de la siguiente forma, el cuerpo del filtro está inserto en un mecanismo de rotación, de forma tal que periódicamente se le hace pasar por un baño de aceite que limpia el polvo y regenera la capa de sustancia adhesiva. El rendimiento de captación suele estar en torno del 65 al 75%.

Elección de tipo de filtro adecuado:

No puede utilizarse un filtro cualquiera para una necesidad determinada, hay que utilizar el filtro adecuado. El filtro se elige en base al rendimiento ponderal o al rendimiento colorimétrico, según sea el tamaño de partícula que debe ser retenida.

Mantenimiento de las instalaciones:

En las instalaciones de acondicionamiento de aire, asi como en las de calefacción y refrigeración industrial, se pueden producir averías que ocasionan una distorsión parcial o total del sistema, obligando incluso a realizar paradas de la instalación para proceder a la reparación del dispositivo averiado. La reparación de estas averías en las instalaciones adquieren una dimensión mayor que la simple reparación de una tubería atascada, de una válvula obstruida, o de un depósito de agua por una válvula de regulación defectuosa. Por eso es muy importante reparar en el tema del mantenimiento, ya que la reparación de las máquinas asociadas a los distintos tipos de reparación, deberá hacerse por técnicos especializados.

Conceptos básicos sobre mantenimiento:

El mantenimiento es el conjunto de acciones que permiten mantener y conservar un bien en un estado tal que pueda asegurarse un servicio determinado. Una idea fundamental es que el mantenimiento cuesta dinero, y que hay que añadir el coste energético de la instalación de la máquina. Otra idea importante es que en general el coste de mantenimiento aumenta a medida que la máquina va envejeciendo, puesto que aumentan las averías y las necesidades de recambiar piezas y realizar ajustes.

Hay que tener en claro cuando una máquina debe “morir”, en el momento que los gastos del mantenimiento añadidos al coste de energía hagan improductiva la máquina, o “poco productiva”.

-Se distinguen dos facetas del mantenimiento.

-El mantenimiento correctivo.

-El mantenimiento preventivo.

El mantenimiento correctivo tiene la misión de reparar y corregir una falla en el funcionamiento, y el mantenimiento preventivo tiene la misión de reducir la probabilidad de que se produzca una falla.

El mantenimiento correctivo comprende las siguientes acciones:

• Detección del fallo.
• Localización de los elementos que han producido el fallo.
• Arreglo del fallo.
• Comprobación del buen funcionamiento de la instalación.

Es importante aclarar los siguientes términos:

La reparación produce la puesta en funcionamiento del sistema sin ningún tipo de provisionalidad, probablemente el sistema no volverá a fallar en los plazos habituales.

Consiste en poner en funcionamiento el sistema averiado con carácter provisional, probablemente sino hubiera otra acción, el sistema volvería a fallar antes de lo previsto

Manual de instrucciones:

El instalador tiene la obligación de entregar un manual de instrucciones al titular de la instalación cuando se termine dicha instalación.

En éste manual de instrucciones se entrega una información de la instalación con los siguientes ítems:

• Características, marcas y dimensiones de todos los elementos que componen la instalación tanto en la planta generadora como en las redes de tuberías exteriores, distribución interior, regulación, etc.
• Instrucciones concretas de manejo y maniobras de la instalación y de seguridad previstas.
• Instrucciones sobre las operaciones de conservación a realizar sobre los elementos más importantes de la instalación: quemadores, calderas, equipo frigorífico, bombas, ventiladores, aparatos de regulación, etc. .
• Instrucciones sobre las operaciones mínimas de mantenimiento para el conjunto de la instalación.
• Frecuencia y forma de limpieza de los equipos de producción de frío y calor.
• Frecuencia y formas de limpieza de intercambiadores de calor.
• Frecuencia y forma de limpieza y engrase de las partes móviles de la instalación.
• Límites de dureza del agua de alimentación de instalación e instrucciones de mantenimiento y comprobación del equipo de tratamiento del agua cuando éste exista.

Este manual de instrucciones se encontrará preferentemente en la sala de máquinas a disposición del encargado de la instalación. Además de lo indicado en el manual de instrucciones, las normas que afecten a la seguridad se colocarán próximas al aparato del que se trate, con preferencia en una placa metálica u hoja plastificada que garantice la fácil lectura y la permanencia en el tiempo de lo escrito.

Operaciones de mantenimiento:

Las comprobaciones mínimas a realizar para el mantenimiento son las siguientes:

• Medida de la temperatura de los gases de combustión.
• Medida del contenido de CO2 en los humos.
• Medida del índice de opacidad de los humos en combustibles sólidos o líquidos y de contenido de partículas sólidas en humos en combustibles sólidos.
• Medida de contenido del CO en los humos en combustibles gaseosos.
• Tiro en la salida de caja de humos de la caldera.
• Nivel sonoro en la sala de máquinas.
• Limpieza de la caldera y de su circuito de humos y chimeneas.
• Limpieza de filtros y baterías de equipos unitarios y climatizadores.
• Comprobación y reparación de material refractario.
• Comprobación de la estanqueidad del cierre de caldera y de la unión al quemador.
• Comprobación de los niveles de gas, aceite de los equipos frigoríficos.
• Control de consumo de energía en relación con la potencia del equipo.
• Control de la temperatura de ida respecto a lo que debería ser la regulación automática de lo que exista.
• Control de la temperatura de distribución del agua caliente sanitaria.
• Control de temperatura de calentamiento del combustible de acuerdo con su viscosidad.
• Tolerancia de las variables que controlan los termostatos y presostatos.
• Comprobación de todos los elementos de seguridad.
• Revisión y limpieza de los filtros de agua.

Alguna de las operaciones indicadas se harán mensualmente y otras quincenalmente.

Se tomarán las medidas necesarias para corregir las vibraciones, fugas de agua, vapor, etc. que con el uso de la instalación se vayan produciendo. La sala de máquinas y todos los espacios ocupados por la instalación se mantendrán limpios, no permitiéndose el almacenamiento de materiales, residuos ni desechos, absolutamente se impedirá el almacenamiento de materiales combustibles. Periódicamente se procederá a la inspección visual de los circuitos a presión, comprobándose su estanqueidad, y si ésta resultase dudosa se realizarán las pruebas que fueran necesarias.

Libro de mantenimiento:

El titular del libro de mantenimiento es el titular de la instalación, quien será responsable ante las autoridades competentes que exijan la inspección de la instalación, visitas de control o cualquier otro requerimiento. El titular de la instalación será igualmente responsable de que se realicen las operaciones de mantenimiento reglamentarias.

En el libro de mantenimiento deberán aparecer todas las modificaciones realizadas en la instalación, así como las visitas a inspección realizada por el personal especializado.

Los datos mínimos que deberán constar en el libro de mantenimiento serán los siguientes: Titular de la instalación y de la empresa de mantenimiento, datos generales de la instalación y de los titulados responsables del proyecto, dirección técnica e instalador de la misma, resultados de la puesta en marcha y recepción de la instalación, reparaciones y modificaciones que se realicen en la instalación, visitas de inspección, observaciones que se crean oportunas.

Puesta en funcionamiento:

Es importante el certificado de la instalación expedido por el director de la obra, en el momento de la puesta en funcionamiento de la instalación. Otro punto importante es el suministro de energía, el titular de la instalación presentará ante la empresa suministradora de energía la solicitud de la misma.

Instaladores y mantenedores- reparadores:

Para responsabilizarse de una instalación de climatización es necesario estar en posesión de una credencial profesional de instalador o mantenedor reparador.

Credencial profesional:

La credencial profesional del instalador o mantenedor-reparador se concederá a todas las personas que superen satisfactoriamente las pruebas de conocimiento que se indican por el Ministerio de Industria y Energía, ésta credencial tendrá validez en todo el territorio nacional.

Credencial profesional de instalador:

Para la obtención de la credencial profesional de instalador serán necesarios cumplir los siguientes requisitos:

-Estar en posesión como mínimo de un título o certificado de estudios de formación profesional nivel 2. -Quienes no posean la titulación señalada en el apartado anterior deberán superar las pruebas aptitud sobre un curso teórico-práctico relativo a conocimientos técnicos.

Los temarios mencionados anteriormente se desarrollan a continuación:

• Generalidades sobre el cálculo, equilibrado, pruebas y funcionamiento de las instalaciones de calefacción, aire acondicionado y producción de agua caliente sanitaria sujetas al presente reglamento.
• Generalidades sobre la resistencia de los materiales y especialmente sobre los esfuerzos producidos por dilatación térmica y su forma de evitarlos.
• Tipos de uniones de tubería, conductos, aparatos y accesorios, ejecución de los distintos tipos de uniones soldadas.
• Generalidades sobre corrosión y formas de evitarla.
• Generalidades sobre los distintos sistemas de regulación y control.
• Conocimientos específicos del montaje, utilización y funcionamiento de los distintos grupos, aparatos y accesorios:

* Equipos de producción de calor.

* Equipos de producción de frío para aire acondicionado.*Bombas.

*Ventiladores.

*Válvulas.

*Unidades terminales.

*Termostatos.

*Termómetros.

*Manómetros.

*Presostatos.

Temas de reglamentación:

Credencial profesional de mantenedor-reparador:

Se pedirán los mismos requisitos que a los instaladores y el temario sobre conocimientos específicos será el siguiente:

• Conocimientos básicos de ahorro de energía y protección del medio ambiente en este tipo de instalaciones.
• Conocimientos del funcionamiento de las instalaciones.
• Conocimientos del reglaje de los equipos de regulación y control.
• Conocimientos de combustión.
• Conocimiento de reglaje y regulación de distintos tipos de quemadores.
• Conocimientos básicos de tratamiento de agua para calderas y circuitos de refrigeración.
• Conocimientos básicos de funcionamiento y reparación de los distintos equipos y aparatos y sistemas de regulación automática de las instalaciones de calor y frío.
• Conocimientos de equilibrado térmico e hidráulico de las instalaciones.
• Conocimientos básicos sobre lubricación.
• Conocimientos sobre fluidos refrigerantes y su manipulación.
• Conocimientos sobre control, regulación y seguridad de los generadores de frío.
• Conocimientos básicos sobre instalación eléctrica propia de éstas instalaciones.

Sistemas de acondicionamiento y sus aplicaciones:

En ésta parte se exponen las consideraciones pre-eliminares y aspectos del proyecto en cuanto a la selección del sistema de acondicionamiento del aire, se posan los distintos sistemas aplicables y se compara su rendimiento y forma de aplicarse a las distintas partes de un edificio. También se indican problemas particulares destacándose las funciones importantes del acondicionamiento del aire, esto es solamente una visión general a modo de introducción.

Aspecto general del problema:

La selección de un determinado sistema para aplicarlo a ciertos locales o edificios es una decisión muy crítica con la que tiene que enfrentarse el ingeniero, de ésta decisión depende la satisfacción del cliente y el ocupante, así como la adaptación del sistema al edificio al que sirve. Deben analizarse, seleccionarse y coordinarse muchos factores. Las consideraciones más importantes son; el aspecto económico y la inversión que realiza el cliente.

El cliente y la finalidad:

Existe una gran diferencia entre el cliente que piensa solamente en el confort de la refrigeración en una habitación o pequeño establecimiento, y el que construye un monumental edificio integrando la estructura, el ambiente, lo arquitectónico, acústico y el acondicionamiento del aire. El acondicionamiento de aire completo proporciona un ambiente de temperatura, humedad, movimiento de aire, limpieza, ventilación y condiciones acústicas correctas, todo lo que no sea esto, no puede considerarse un acondicionamiento de aire. Ya que el sistema del que se trate debe cumplir con una función total, lo mismo si se trata de calefacción, refrigeración, control de la humedad o acondicionamiento del aire. Debe existir una completa adaptación entre el sistema y el edificio.

Factores económicos:

Los factores económicos son los más importantes y se derivan del deseo y de la capacidad del mismo para realizar una inversión en una instalación que tiene que proporcionar un determinado beneficio.

Para realizar con éxito el acondicionamiento de un espacio o un edificio completo el ingeniero proyectista debe considerar en primer lugar una definición correcta del problema.

Dadas las condiciones externas y la carga interna, el sistema debe integrarse dentro del edificio, el sistema debe satisfacer a la carga (carga significa carga térmica de ganancia o pérdida de calor transmitida al edificio o desde éste, incluyendo en él su contenido) instantánea máxima y ser capaz también de trabajar en condiciones de carga parcial.

El dictamen general debe considerar:

-Capacidad financiera del inversor y objeto de la inversión.

-Espacio, local o edificio.

-Concurrencia de las condiciones externas de:

-Diversidad de la carga interna

-Capacidad para el almacenamiento de ganancias térmicas.

Integración:

Cada espacio (local o edificio) presenta un problema particular que hay que resolver, no existe una solución universal en la selección de un sistema. El ingeniero proyectista debe haber apreciado la estructura, la capacidad térmica y la respuesta de acuerdo a ello, debe comprender la interacción entre el edificio o espacio acondicionado y las cargas térmicas externas e internas.

Debe llegar a la conclusión de que el equipo, los elementos de control y el edificio forman un conjunto indivisible cuya acción debe coordinarse para conseguir el éxito en la instalación. La explicación siguiente es un resumen de los factores fundamentales que definen el proyecto, y ofrece una guía para la selección del sistema. En dicha explicación se pasa brevemente revista a todos los tipos de sistema, desde una aparato de ventana hasta una instalación central. La gama de aplicaciones destinadas al confort abarca desde un chalet hasta un alto edificio de apartamentos, desde la aplicación comercial más pequeña hasta un rascacielos o una fábrica.

El espacio y el edificio:

Carga térmica:

Cuando un ingeniero se enfrenta con un edificio ya construido, poco puede hacer para modificar su estructura, por esto existen circunstancias que limitan su actuación. Si se trata de un edificio en proyecto, se dispone de más libertad para trabajar en equipo entre el arquitecto y el ingeniero. Entre ambos pueden diseñar una estructura aceptable sin perder de vista la posible reducción en la carga de acondicionamiento. Habrá que tener en cuenta el espacio necesario para el equipo de acondicionamiento y para la transmisión y distribución para los efectos de calefacción y refrigeración.

Un edificio respecto al proyecto es un recinto que contiene calor, si se quieren mantener unas condiciones de confort en su interior, se necesita un sistema de acondicionamiento de aire que mantenga condiciones de confort independientemente de la estación del año que fuere. Las consideraciones relacionadas con la construcción exterior de un edificio son:

Elementos interiores:

La selección de condiciones internas para un local o edificio determina la carga térmica con la que tendrá que enfrentarse el sistema de acondicionamiento. El comportamiento de ésta carga térmica se determina por el factor de diversidad que puede aplicarse a los ocupantes, iluminación y cualquier otro elemento capaz de producir calor o de eliminarlo. Cuanto más pequeño es el espacio, menor será la diversidad, un sistema de acondicionamiento aplicado a un solo espacio tendrá en cuenta la carga instantánea, sin embargo, el aumentar de tamaño las necesidades de refrigeración aumentan y se puede aplicar un factor de diversidad más grande. En la mayoría de los casos debe considerarse la posibilidad de aplicar el principio de almacenamiento térmico. Es fundamental para seleccionar un acondicionamiento de aire es la correcta valoración de la carga térmica.

Carga parcial:

La valoración de la carga térmica es la apreciación del comportamiento de ésta carga en condiciones parciales, es decir, posibles variaciones de la carga interna, variaciones climáticas, reacción de la estructura del edificio. La capacidad térmica de la estructura exterior y la porosidad de la misma pueden tener una gran influencia en los máximos y mínimos de las curvas que representan las variaciones diarias de la carga. Aunque un sistema se haya establecido para afrontar una situación particular, deberá tener cierta flexibilidad para que la carga, la estructura exterior del edificio y el equipo de acondicionamiento constituye un sistema completo.

Espacio necesario para el equipo y el sistema:

Unidades autónomas:

Centrales:

Base del proyecto:

Selección del sistema:

Habiendo señalado los aspectos físicos más importantes relacionados con el sistema de acondicionamiento es preciso hacer un breve repaso de las diversas circunstancias que pueden influir en la correcta elección de un sistema. Éstos son:

• La idea del cliente en cuanto a la inversión y a la ganancia que espera alcanzar.
• La consecución de unas condiciones ambientales.
• La flexibilidad de los controles.
• La idea en cuanto a las limitaciones impuestas por la estructura del edificio.
• Poniendo en claro éstos aspectos, se tendrán en cuenta elementos de juicio para una base de colaboración entre el cliente, el arquitecto y el ingeniero.

La inversión:

Precio de coste:

El precio de coste depende del precio de todos los elementos del material y mano de obra que necesita la instalación. Todos éstos elementos deben ponderarse para llegar a una selección del sistema.

Gastos de explotación:

Rentabilidad de la inversión:

Lo más interesante para el inversor son las ventajas que le producen ésta inversión. Éste análisis determinará si el dinero que cuesta un determinado proyecto va a ser invertido provechosamente. Éste análisis comprende el coste y los gastos de explotación que incrementan los gastos actuales por metro cuadrado, por habitación, por apartamento, por cama de hospital, por obrero en una fábrica y debe compararse por los beneficios que se esperan de ésta inversión.

Análisis del presupuesto:

Al realizar las primeras etapas del presupuesto, deberán admitirse unos valores aproximados basados en la experiencia en cuanto a la carga térmica y el coste de distintos sistemas. Éste sistema proporciona una base y afecta a los resultados del análisis de una inversión estableciendo con facilidad si el acondicionamiento del aire constituye una inversión justificada.

Condiciones ambientales:

En un sistema de acondicionamiento destinado al confort humano, el requisito más importante es el control de la temperatura, quedando relegado a un segundo término el control de la humedad. Todos los sistemas poseen suficiente facilidad para realizar ésta regulación de la temperatura.

Puede haber muchas variantes en cuanto a la limpieza del aire, y dependerá de la situación de la instalación, de la molestia que le puede producir al cliente y de los gastos que puede exigir ésta limpieza, puede ser necesario un control de olores y una acción bactericida, ya que el aire debe estar limpio.

En cualquier sistema de acondicionamiento de aire será necesaria una capacidad de refrigeración, de calefacción y de limpieza de aire, pero si no se realiza una distribución correcta y un movimiento eficaz del aire, no se habrá cumplido el objetivo del acondicionamiento. El movimiento del aire conduce de una forma definitiva a la sensación y apreciación del confort.

Parte del trabajo que realiza la maquinaria de acondicionamiento se convierte en energía sonora. Ésta energía, al alcanzar las zonas acondicionadas puede contribuir a un ruido deseable de forma que llegue a haber una sensación de silencio producida por el mismo ruido, por otra parte, también puede dar la sensación de un ruido molesto, el proyectista debe valorar la situación de los elementos del sistema en relación con los locales que rodean el mismo, la masa del edificio, el espacio acondicionado, la situación del edificio, y con éstos datos establecer el nivel de ruido deseado en el espacio acondicionado. Esto forma parte del conjunto ambiental del confort. Para conseguir éste objetivo debe establecerse una colaboración entre el cliente y el equipo que constituye el arquitecto y el ingeniero. El equipo de trabajo debe estar al corriente de la valoración de éstos niveles de sonido dentro de cada espacio acondicionado.

Necesidades de control:

La elección de un sistema de acondicionamiento depende de las características, naturaleza y conducta de la carga técnica en condiciones parciales. Es necesario determinar si la carga térmica es predominantemente sensible o latente, concentrada o dispersa, distribuida o variable, constante. Todos estos factores conducirán a establecer un sistema uni- zona o multi-zona. Éstas consideraciones son necesarias para seleccionar el sistema y los elementos de control encargados de mantener las condiciones deseadas en carga parcial.

Sistemas:

Componentes de un sistema:

Los sistemas de acondicionamiento de aire se dividen en cuatro tipos básicos que se diferencian en la forma de obtener el enfriamiento en calefacción del espacio que se acondiciona. Los tipos básicos son:

• Expansión directa.
• Sistemas todo agua.
• Sistema todo aire.
• Sistemas aire-agua.
• Bomba de calor.

Sistemas y sus aplicaciones:

Control de caudal:

Control mediante by-pass:

Sistemas aire-agua:

Bombas de calor:

La descripción que se hace a continuación de las distintas aplicaciones de acondicionamiento de aire indican las características que determinan el cálculo de la carga y la elección de sistema más adecuado. Éste texto se orienta principalmente hacia el acondicionamiento de verano porque en muchos casos, en edificios existentes, el problema consiste en añadir la refrigeración a un sistema de calefacción que ya existe, en los edificios de nueva construcción se supone que el sistema de acondicionamiento completo va a estrenarse con el edificio. En todo proyecto existen posibilidades de mejora, el proyectista debe agudizar su ingenio para considerar las distintas aplicaciones e incluso las distintas idiosincrasias dentro de cada aplicación.

En ésta sección se describen aplicaciones de tipo unidireccional, que pueden servir a un solo ocupante o a un grupo de ellos, en tales casos habrá que mantener dentro de un determinado espacio y temperatura y humedad comunes.

Residencias:

La arquitectura de las residencias es muy variable, pasando desde edificios de tipo multi-celular hasta chalets de zonas residenciales. Cualquiera que sea su tipo existe una multitud de dispositivos estructurales, orientaciones y sombras que pueden reducir la carga de acondicionamiento. Las residencias constituyen el grupo más importante de los edificios individuales. Entre todos los mercados y aplicaciones del acondicionamiento del aire, el mercado residencial es el más amplio y más competitivo.

Establecimientos de comidas y bebidas:

Ésta clasificación comprende los restaurantes, cafeterías, comedores, vagones-restaurantes, bares, salones de cocktails y night clubs. La característica principal de éstos locales es la existencia de grandes cargas a determinadas horas del día y de la noche, estas cargas deben coordinarse con las condiciones externas que existen al mismo tiempo para determinar la verdadera carga de refrigeración. Es un requisito indispensable la buena ventilación con un control del aire extraído para neutralizar los olores de la comida y del tabaco. Ésta ventilación debe realizarse no sólo para el bienestar del ocupante, sino para evitar la absorción de las paredes y mobiliario. Los restaurantes pueden variar desde grandes comedores separados de las cocinas y despensas, hasta habitaciones próximas a las cocinas o en las que éstas están situadas en los mostradores. En éste último caso debe ponerse especial cuidado en el sistema de extracción aire. Éste sistema debe arrastrar los olores y ganancias de calor de la zona donde se cocina, debiendo existir siempre un movimiento del aire que se aleja de la zona destinada al comedor. En los comedores debe siempre existir una sobre presión, se puede establecer una corriente de aire de ventilación procedente del comedor hacia la cocina para ser expulsada hacia el exterior, mientras la atmósfera del comedor no esté cargada de humo de tabaco. La cocina y la despensa deben tener presión negativa, si la cocina ha de acondicionarse debe hacerse un cuidadoso análisis de los elementos que producen vapor y calor. Los aparatos más molestos suelen tener campanas de extracción que eliminan las ganancias de calor y humedad, los olores de cocina y despensa presentan un problema de doble aspecto. Los olores que retienen los utensilios de cocina, las mesas, las superficies y la misma habitación puede ejercer su influencia sobre los alimentos frescos en forma no deseable. El volumen de establecimiento de comidas determinará la elección del sistema de acondicionamiento, ésta elección también puede estar determinada por su relación con el resto del edificio. En algunos casos, la misma central que sirve al edificio puede trabajar con carga parcial durante el fin de semana para servir únicamente al restaurante. Esto puede hacerse recirculando en el aparato la cantidad de aire que se destina al resto del edificio, es decir, el acondicionamiento del resto del edificio puede anularse mientras el del restaurante sigue funcionando.

Tiendas:

En ésta clasificación están comprendidas las tiendas y los grandes almacenes. Éstas pueden ser de vestuario, calzados, confiterías o almacenes en general. Éstos últimos pueden ser almacenes de precio único, supermercados o pequeñas boutiques. En todas ellas el ciclo de trabajo puede ser de 8 a 12 horas y aquí se da gran intensidad luminosa, cantidad de ocupantes y gran cantidad de mercancía. Éstas zonas exigen un tratamiento especial de las ganancias y pérdidas de calor y ventilación a causa de las máquinas de distribución de bebidas, vitrinas para comestibles, cigarrillos, caramelos, venta de fotos, salones de belleza, etc, con sus aparatos productores de calor y olor. Puede haber zonas de almacenamiento de caramelos, chocolates, y otras mercancías que exigen condiciones especiales de humedad y temperatura. La mercancía almacenada y el mobiliario que forma parte de un almacén puede utilizarse para reducir la carga haciendo uso del pre-enfriamiento. El frío almacenado en las mercancías compensará a las cargas máximas y reducirá el tamaño del equipo. Cuando los locales son de techo alto se puede hacer uso de la estratificación del calor por medio de la extracción de aire natural o forzada. En la mayoría de los casos se pueden utilizar unidades compactas situadas en el suelo, suspendidas del techo o montadas en él. O también en montaje de centrales con unidades batería-ventilador y un amplio sistemas de conductos. En combinación con las unidades de tratamiento de aire pueden montarse plantas de refrigeración por expansión directa o unidades de enfriamiento de agua.

Estudios de radio y tv:

Los estudios de radio y tv pueden variar mucho de dimensiones, ocupando uno o más pisos de un edificio o el edificio completo. También existen estudios pequeños o grandes dedicados a la re-transmisión. Los estudios grandes, en especial los de tv tienen unas cargas enormes y variables de iluminación, cámaras y resto del equipo, por éste motivo es necesario tener en cuenta todas las cargas y proceder de forma que se reduzcan utilizando cualquier posible método. El sistema de acondicionamiento que resulte debe ser económico y fácil de controlar, los controles deben ser individuales en cada local, ya sea un estudio, auditorio, sala de control, oficinas o zonas de recepción. Los armarios electrónicos deben tener una ventilación de aire limpio y una extracción directa, el aire necesario para ésta ventilación pueden ser procedentes de los estudios adyacentes, salas de control y oficinas. El sonido es un elemento muy importante debiendo controlarse cuidadosamente las vibraciones y los ruidos molestos.

Clubes campestres:

Éstas residencias se encuentran situadas normalmente en campo abierto, esto es, expuestos a los agentes climáticos. El problema principal procede del número variable de los ocupantes, de sus distintas actividades, lo cual exige un cuidadoso análisis de las cargas de cada habitación y de las necesidades globales de refrigeración. Los espacios que se acondicionan varían desde salas de reuniones, comedores, bares, hasta habitaciones individuales, por esto, se debe sugerir el empleo de toda clase de equipo, desde acondicionadores de ventana, hasta centrales enfriadoras de agua con unidades fan-coil (ventilador-serpentín), dentro de la gama de equipos construidos en fábrica.

Salones de belleza:

El equipo generador de calor y de olores y los productos utilizados serán los aspectos centrales de éste tipo de aplicación. Es absolutamente necesario valorar correctamente la carga y establecer una ventilación con sobre-presión y extracción de aire. En ésta categoría se incluyen grandes salones de belleza como las peluquerías de barrio. En los salones de belleza que se encuentran dentro de hoteles u otros edificios, existe otro problema y es que deben tener una presión negativa para evitar que los olores se extiendan a las zonas próximas. La distribución de aire en zonas amplias se realiza generalmente por difusores en el techo y las habitaciones individuales reciben el aire de rejillas separadas. El sistema más adecuado es el de by-pass, con un solo conducto o un sistema de recalentamiento.

Éstas aplicaciones tienen en común un considerable número de ocupantes. En los casos generales puede decirse que para cada 100 personas hace falta de 15 a 18 mil/ hora.

Los principales factores que determinan la carga de refrigeración en verano son:

• Característica de los ocupantes, en la iglesia puede haber uno o más servicios, en los teatros y auditorios sesiones matinales y vespertinas, naturaleza de los deportes o espectáculos públicos.
• Ventilación, posible reducción a 10 metros cúbicos por hora por persona. Ciertos espectáculos o reuniones donde se fuma mucho exige mayor ventilación.
• Estratificación; su aplicación a las cargas en las estructuras grandes .
• Pre-enfriamiento: para reducir las dimensiones del equipo acondicionador, especialmente el de refrigeración.
• Efectos climáticos, cuidadoso análisis de las condiciones exteriores que coinciden con las horas punta de ocupación por el personal.
• Condiciones internas del proyecto; 25 grados centígrados y 60 % de humedad relativa son condiciones aceptables.

Caracterizan a éstas aplicaciones la gran cantidad de personas que se encuentran en su interior desarrollando una intensa actividad. El factor de calor sensible es bastante bajo, y por éste motivo debe realizarse un recalentamiento del aire o aumentar el volumen de éste para absorber el exceso de humedad. Las condiciones interiores del proyecto deben coordinarse con el movimiento del aire alrededor de los ocupantes activos, y cuanto mayor sea la velocidad en la distribución del aire, mayores temperaturas se pueden elegir. Es importante en éstos recintos, el tema de la ventilación, ya que ésta debe ser superior con el objeto de eliminar los olores, de 25 a 35 metros cúbicos / hora por persona, que pueden reducirse a 20 o 25 metros cúbicos / hora si en el conducto de retorno se utiliza filtro de carbón activo. Otro punto importante es el de la iluminación con la actividad desarrollada. En las pistas de patinaje, la calefacción debe coordinarse con el efecto de las paredes y suelos fríos, ya que el enfriamiento de éstos no representa problema para los patinadores, pero sí para los espectadores.

Debe establecerse una distinción entre el acondicionamiento de la fábrica desde el punto de vista del confort humano y el acondicionamiento que necesitan determinados productos industriales. En el caso del confort humano, se busca el bienestar del trabajador y en el segundo caso lo más importante es el ambiente que rodea al producto. De las condiciones óptimas de temperatura, humedad y velocidad del aire depende el rendimiento del trabajador. Las condiciones interiores de confort pueden establecerse a 24 grados centígrados y 45 a 50 % de humedad relativa. La mayor parte de los trabajadores de una fábrica pueden alcanzar buenos rendimientos a 27 y 29 grados centígrados con puntos de rocío de 13 a 21 grados centígrados y velocidades de aire de 0,1 a 1,5 m/seg. . En algunos casos los trabajadores pueden soportar temperaturas tan altas como del orden de los 32 grados centígrados. No debe olvidarse que las condiciones ambientales que influyen en el rendimiento del trabajador dependen del efecto combinado de la temperatura la humedad y la velocidad del aire. Si las condiciones del proyecto y el movimiento del aire resultan ser anti-económico, puede estudiarse el problema de refrigerar zonas limitadas o estudiar separadamente puntos de acondicionamiento individuales para trabajadores. Para conseguir los costos mínimos debe hacerse un cuidadoso análisis de las cargas de iluminación, techos, paredes, maquinarias, elaboraciones y trabajadores. La influencia de éstas cargas pueden producirse aplicando factores de diversidad y teniendo en cuenta los principios de estratificación de las ganancias de calor, al mismo tiempo el intercambio de calor radiado, la tendencia natural a elevarse, la extracción del aire caliente y el equilibrio entre el aire exterior que se toma a través del acondicionador y el de extracción, contribuirán a la reducción de ésta carga.

Bajo éste título están comprendidas las aplicaciones de sistema de acondicionamiento de aire adecuadas a grandes edificios de varias plantas y muchas habitaciones o conjuntos de edificios. Los edificios están ocupados por grupos humanos heterogéneos en cuanto a sus exigencias de confort individual, éstos edificios pueden variar en su exposición al sol, viento y sombras, las zonas pueden ser de distinto tamaño, desde una pequeña habitación a una zona amplia. Los edificios de varias plantas comprenden oficinas, apartamentos, hoteles, dormitorios y hospitales, los cuales presentan problemas comunes que son:

• Ocupación simultánea en todos los costados del edificio, con existencia de efecto solar con zonas expuestas al este y sur-oeste.
• Preferencia de control individual en las condiciones del ambiente cuando existen bruscas variaciones de carga.
• Necesidad de aislamiento en cuanto a ruidos y olores en los espacios individuales.
• Limitaciones en cuanto a espacio disponible para alojar los elementos del sistema, tuberías y conductos.

La mayoría de los edificios presentan dos zonas básicas, la zona interior y la periférica. Las zonas interiores están situadas en el centro del edificio y no sufren la influencia de los elementos exteriores, a excepción del último piso. Las zonas periféricas pueden penetrar de 3 a 6 metros en el interior del edificio, ésta zona está expuesta a la acción del sol, viento, temperatura exterior y efecto de sombra, por esto existe, la necesidad de establecer dos sistemas de acondicionamiento distinto para hacer frente a las cargas correspondientes a cada una de éstas zonas, cuyo comportamiento es distinto. Una zona interior tiene una carga de iluminación y de ocupantes relativamente constante, por este motivo se puede utilizar un sistema todo aire. El sistema puede hacerse más complejo cuando se presentan problemas de iluminación parcial, distribución de equipos electrónicos, ocasionalmente puede ser necesario establecer un sistema de aire primario y agua secundaria, particularmente cuando son muchos los vatios de carga. Las zonas exteriores se caracterizan por las variaciones extremas de carga desde unos máximos de radiación solar a través de cristales acompañados de grandes transmisiones de calor, iluminación y ocupantes, pasando por la ausencia de cargas durante las estaciones intermedias del año, hasta unas cargas de transmisión negativas máximas en invierno. La zona exterior también está sometida a el movimiento de sombras de los elementos estructurales de la fachada, edificios adyacentes y nubes. Éstos elementos, al coincidir con las necesidades de los ocupantes, exigen un sistema de acondicionamiento muy flexible y capaz de equilibrar las cargas variables que puedan ir produciéndose en todas las fachadas del edificio y espacios adyacentes con la misma exposición. A esto se añade las características de las zonas expuestas al sur, que en invierno tienen máximo de ganancia solar cuando el sol está a baja altura. En éstos casos puede hacer falta una refrigeración, mientras que en el resto del edificio exige calefacción. La zona sur debe ser objeto de tratamiento especial, e incluso ser dotada de un sistema distinto con una refrigeración para invierno. Otra particularidad de las zonas periféricas es el comportamiento en invierno de la estructura interna del edificio, que produce corrientes descendientes en los muros exteriores. Éstas absorben el calor radiado por los ocupantes haciendo que se encuentren incómodos mientras éste efecto no quede compensado por un aumento de la temperatura ambiente. Dos características adicionales de las oficinas y edificios de varias plantas son las superficies de ventanas y la arquitectura en general, las cuales influyen en la selección del sistema de acondicionamiento, la superficie de ventanas puede variar de un 25 a un 75 % de la superficie de la fachada. Los edificios pueden ser bajos, con una gran superficie de suelo en que predominen zonas interiores o pueden ser altos y estrechos formados únicamente por zonas periféricas, para hacer frente a las variaciones de carga de la zona periférica, el sistema de acondicionamiento debe disponer de dos fluidos en los espacios que se acondicionan, uno frío y otro caliente. En las zonas exteriores se pueden utilizar sistemas todo aire con dos corrientes, fría y caliente y sistema de aire primario y aire secundario. Los sistemas todo aire necesitan más espacio para la instalación de aparatos y conductos de impulsión y retorno de aire. Disponiendo de espacio suficiente, son más apropiados los sistemas todo aire, éstos sistemas son excelentes desde el punto de vista de la ventilación y resultan económicos en las zonas intermedias del año al proporcionar la refrigeración por tomas de aire exterior.

Los sistemas de aire primario y agua secundaria ahorran espacio, el aire primario algunas veces realiza las transmisiones por las paredes, ventilación mínima y deshumectación, y proporciona fuerza motriz a las unidades de inducción, o proporciona solamente ventilación y deshumectación como ocurre con el sistema de inducción de tres tuberías, sistemas panel-aire, o sistemas de batería-ventilador.

Aunque los edificios de oficina están ocupados principalmente de ocho a diez horas, y algunas oficinas están ocupadas por la noche, el sistema de acondicionamiento debe trabajar unas 16 horas por lo menos. Si se proyecta el sistema para las condiciones extremas, el funcionamiento del mismo debe ser de 24 horas. En cada edificio de oficinas debe prestarse atención a las zonas críticas como salones de conferencias, dispensarios médicos, laboratorios, peluquerías, restaurantes, etc. Todas éstas zonas deben estudiarse separadamente para atender a sus necesidades particulares de ventilación, problemas de olores y ruidos. Los espacios ocupados por el equipo de acondicionamiento debe mantenerse alejado de las zonas muy ocupadas y de las salas de conferencia, ya que las técnicas de amortiguamiento de ruidos no serán capaces de resolver satisfactoriamente el problema.

A éstos edificios se le puede aplicar mucho de lo dicho para edificios de oficina, pero deben considerarse que suelen tener muchas zonas exteriores y que funcionan durante todo el año durante las 24 horas del día. Las habitaciones de los hoteles tienen una población transeúnte que está fuera de la habitación la mayor parte del día lo que da lugar también a una reducción de la carga de iluminación, entonces, es indudable, que al hacer la estimación de la carga deberá atenderse a la exposición solar de la habitación y a la carga de ocupación a las primeras horas de la mañana o por la noche. En las habitaciones con exposición al este-oeste, la máxima carga será por la mañana o a última hora de la tarde, y las exposiciones de norte-sur, el máximo se obtendrá a última hora de la tarde. En éstos edificios es fundamental lograr una distribución silenciosa del aire, con un control de rápida respuesta a las variaciones de temperatura de la habitación, es aconsejable la ventilación a través de un pasillo independiente, y debe haber sistemas para espacios destinados a recepción, restaurantes, salones de cocktails o cualquier otro tipo de servicio que el hotel puede ofrecer. Los moteles modernos de varios pisos que no son sino ampliaciones de los acostumbrados moteles de una o dos plantas, se parecen en mucho a los hoteles de varios pisos. En ellos pueden utilizarse todos los sistemas de Fan-coil (ventilador-serpentín) todo agua de dos o tres tuberías, o acondicionadores de ventana siendo ambos sistemas más adecuados a los moteles de uno o más pisos. Los hoteles y apartamentos podrán tener elementos de extracción en las cocinas, aparte de los que puede haber en los cuartos de baño. Todo ello se tendrá en cuenta al establecer el equilibrio entre la entrada de aire exterior y la extracción. Las casas de dormitorios modernos son muy semejantes a las de apartamentos. Su ocupación durante las horas del día puede considerarse de un 50 %. Deberá tenerse en cuenta la orientación del edificio y las categorías, no existe el problema de la extracción del aire en las cocinas y en cuanto al ruido deberá considerarse una aplicación muy semejante en cuanto a los edificios de oficinas.

Hospitales:

Las habitaciones de los hospitales se considerarán como las de los hoteles, exceptuando que la ocupación es del 100 % durante las 24 hs. del día y a lo largo del año. Según la orientación de las habitaciones se podrá aplicar un factor de diversidad a la carga de iluminación. El factor más importante es la circulación del aire que debe estar circunscripta a cada habitación. Los pasillos, salas de enfermeras y zonas de servicio, deben disponer de una impulsión de aire separada. Cada habitación debe tener una extracción de aire capaz de crear una presión negativa y no debe haber intercomunicación entre las distintas zonas (contaminación). Las salas de tratamientos especiales, terapéutica, maternidad, cirugías, depósito de cadáveres y otras zonas de servicio, suelen exigir condiciones particulares de temperatura, humedad y ventilación.

Las zonas ocupadas por los pacientes se tratan mejor con sistemas de inducción de aire primario y agua secundaria. Los espacios para servicios individuales se tratan mejor por medio de unidades autónomas o centrales con unidades batería -ventilador. Es absolutamente necesaria la ausencia de polvo, olores y bacterias, junto con un servicio de limpieza de hospital muy severo. Éste objetivo puede conseguirse con facilidad por medio de sistemas de acondicionamiento y equipos normales, éstos deben ser de manejo sencillo y fáciles de mantener, ya que los equipos complicados dejan de ser atendidos con facilidad.

Escuelas y colegios:

En una escuela es necesario mantener un ambiente adecuado durante todo el año, exigido por la aglomeración escolar, gran intensidad luminosa y efecto solar en las aulas exteriores con ventana, así como la importancia que tiene el ambiente confortable en relación con la asimilación de las enseñanzas. La ventilación es muy importante para eliminar olores y según el volumen del aula y los hábitos de los estudiantes, las necesidades de aire exterior pueden variar de 8 a 30 metros cúbicos/hora por alumno. La carga debida al exterior es, por lo tanto, muy elevado.

La arquitectura de los edificios dedicados a la enseñanza, primaria y secundaria pueden variar desde edificios de una planta a dos plantas o a conjuntos de edificios. Cualquiera que sea su estructura pueden ser muchos los sistemas utilizados y como la exigencia fundamental es una buena ventilación, los sistemas todo aire de cualquier tipo será una mejor solución, su funcionamiento es económico utilizando la refrigeración por aire cuando la temperatura exterior esté por debajo de 15 grados centígrados.

Lo que acaba de exponerse se ha orientado hacia las escuelas de enseñanza primaria y secundaria, las instituciones de enseñanza superior presentan problemas muy semejantes, con una mayor variedad en lo que se refiere a la ocupación, ya que los edificios son estructuras de varios pisos con una ocupación de actividad simple o múltiple, por cuyo motivo la selección del sistema es más variada.

La refrigeración suele hacerse por medio de una central funcionando paralelamente con otra central de calefacción.

Grandes almacenes:

Cuanto mayores sean éstos almacenes más cuidado debe ponerse en el estudio de los problemas de cada piso, o de los departamentos establecidos en un piso. Cada planta del edificio tiene una particularidad, por esto, deberá ponerse especial cuidado al valorar la población y sus hábitos locales de compra. El ciclo de circulación de aire del acondicionamiento de grandes almacenes debe corresponder a la carga de cada piso o a veces a todo el edificio, no obstante, la planta de refrigeración se dimensiona sobre la base de una carga instantánea neta teniendo en cuenta el factor de diversidad aplicado a la clientela de todo el edificio. En invierno puede utilizarse el aire exterior a efectos de refrigeración, debiendo proyectarse precalentadores para el máximo caudal de aire exterior.

En los grandes almacenes pueden utilizarse muchos sistemas de acondicionamiento:

Unidades autónomas centrales con unidades de ventilación, en varias zonas o pisos pueden situarse unidades ventiladoras que reciben agua fría de una central de deshumectación. Una central acondicionadora con una amplia red de conductos puede tratar todo el edificio como una sola unidad, manteniéndose las condiciones particulares de cada planta por el medio más adecuado, que podrá ser por un control de volumen en cada zona o un control de aire de by-pass en la central.

Bibliotecas y museos:

Éstas aplicaciones pueden considerarse de tipo industrial, porque se realizan principalmente en beneficio de distintos productos. Las bibliotecas y museos que contienen colecciones de libros , obras de arte, ciencias históricas y naturales, suelen estar situadas en las grandes ciudades. Ésta situación expone a las colecciones a la acción destructora de una atmósfera sucia, en el proyecto del acondicionamiento del aire se debe prestar especial atención al filtrado y eliminación de la suciedad atmosférica y mantener una humedad y temperatura constantes a lo largo del año. Las condiciones interiores de proyecto coinciden con las del confort humano, por esto, debe establecerse un movimiento de aire que evite su estancamiento en los rincones.

El equipo de acondicionamiento puede ser de cualquier tipo dentro de las condiciones económicas del proyecto. En las zonas industriales deben tomarse medidas para eliminar los humos ácidos y los vapores por medio de des humectadores de pulverización directa o serpentines con pulverización de forma que la alcalinidad del agua se mantenga con un PH comprendido entre 8,5 y 9. El sistema ideal es el que está bien zonificado con una central deshumectadora y unidades de ventilación, que utiliza control de recalentamiento de by-pass o vapor por agua o eléctrico. El sistema debe funcionar las 24 horas durante todo el año y la atenuación acústica será aparte importante en el proyecto.

Laboratorios:

• Control de recuperación de materiales hidroscópicos.
• nfluencia de reacciones fisiológicas (confort).
• Control de reacciones químicas.
• Control de relaciones biológicas.

En relación con la función que desarrolla el laboratorio éste puede ser :

• Investigación.
• Desarrollo.
• Análisis o pruebas.
• Medición y verificación.
• Planta piloto.

Los laboratorios individuales se proyectan para unas condiciones determinadas de una temperatura, humedad y limpieza. Éstas funciones deberán mantenerse con rigor y los controles y protectores deben ser con frecuencia muy perfeccionados.

La explicación siguiente se refiere a locales destinados a laboratorios donde las oficinas de los investigadores, salas de conferencias, bibliotecas y lugares de trabajo, están situados bajo un mismo techo. Los laboratorios de investigación química están equipados con extractores que presentan problemas particulares. Al proyectar un sistema de acondicionamiento para laboratorios deben considerarse sus condiciones especiales a las que no son aplicables las normas generales que sirven para el proyecto de los sistemas en general, cada laboratorio tiene su propio problema que exige tener en cuenta las siguientes consideraciones:

• Condiciones ambientales rigurosas.
• Determinada ventilación, con vistas a las necesidades de extracción.
• Separación entre espacio de ocupación general.
• Orientación de aquellos laboratorios que poseen una gran carga fuera de las zonas que tienen mucho efecto solar.
• Grandes variaciones de carga en cada laboratorio.
• Diversidad en el empleo de los laboratorios.
• Diversidad de cargas en el edificio.
• Funcionamiento del laboratorio durante las 24 horas.
• Extracción del aire constante o variable.
• Concentraciones de calor sensible o latente que exijan extracción de aire, enfriamiento local o ambos.
• Efecto corrosivo de los humos sobre los elementos del sistema de acondicionamiento, ventilación y extracción.
• Peligro de explosiones.

El cálculo de cargas se hace teniendo en cuenta las ganancias de calor especiales y las condiciones que el usuario exige en el interior del local. La ventilación recomendable es de 25 a 35 metros cúbicos / hora por persona mientras el caudal de extracción no exija un mayor volumen de aire. La selección del sistema de acondicionamiento la determina el agrupamiento de espacios semejantes y las necesidades individuales de cada espacio separado. Para los espacios con carga variable resulta más conveniente los sistemas multi-zona de recalentamiento, como el sistema de caudal constante y temperatura variable, los espacios con cargas concentradas, pueden exigir un tratamiento local de temperatura, humedad y limpieza.

La extracción de humo puede presentar problemas singulares de naturaleza funcional y económica, una solución del problema de extracción de humos es la utilización de campanas extractoras con su propio ventilador en las que las necesidades de extracción no dependen del sistema de acondicionamiento, ya que el aire exterior entra directamente en el extractor y es expulsado individualmente por medio de un grupo de extractores.

Buques:

El acondicionamiento de buques, lo mismo si se trata de un buque de pasajeros o de carga sigue la misma norma que las instalaciones de tierra, no obstante, al definir las condiciones exteriores se hace necesario determinar la zona de navegación. Normalmente se recomienda como condiciones exteriores en verano los 35 grados centígrados de temperatura seca y 27 grados centígrados de termómetro húmedo. Entonces se definen las condiciones del proyecto en verano por el promedio de temperaturas de los puertos arribados. Las condiciones interiores son parecidas a las aplicaciones terrestres, el efecto solar a través de los cristales debe valorarse al máximo al no existir una orientación definida, y otro elemento es la radiación solar que se refleja en la superficie del agua. Los caudales de ventilación son mayores a bordo por el reducido espacio que ocupan los camarotes y por los olores característicos de los barcos. La ventilación mínima debe ser de 20 metros cúbicos/hora por persona, los buques de pasajeros de lujo debe tener más ventilación.

Los camarotes y alojamientos de la tripulación sólo pueden acondicionarse con sistemas de inducción aire-agua, sistemas todo aire con recalentamiento y sistemas de dos conductos. Los espacios públicos se acondicionan por sistemas convencionales todo aire, formados por una central y unidades batería- ventilador. El equipo que se instala a bordo debe ocupar el mínimo espacio y producir la mínima vibración y ruido, adaptarse a el movimiento del buque, utilizar materiales resistentes a la acción corrosiva del aire de mar y agua salada, y poder prescindir del mantenimiento mientras dura la travesía, pero además para posibles averías debe ir acompañado de repuestos y materiales para el mantenimiento.

Bibliografía:

Manual de Aire Acondicionado

Handbook of Air conditioning System Design por Carrier Air Conditioning Company. Carrier

Manual de aire acondicionado (handbook of air conditioning system design) por Carrier Air Conditioning Cpmpany

Ángel Luis Miranda: Aire acondicionado, Ediciones CEAC.

Dossat Roy: Principios de Refrigeración