Dimensionamiento de los aireadores estáticos
EOLIOS diseña aireadores estáticos y sistemas de ventilación natural para centros industriales
- Seleccionar el equipo según el uso
- Dimensionar las entradas de aire según las condiciones del lugar
- Cálculo del caudal del aireador
- Estudio de escenarios críticos
- Medición de caudal in situ
- Mejora de la distribución del aire y de la eficacia de la refrigeración
- Estudio de los niveles de contaminación
- Optimización de la localización
- Estudio de los sistemas de tratamiento del aire asociados
Los aireadores estáticos se utilizan para evacuar gases, humos o calor de un sistema cerrado.
EOLIOS ayuda a los fabricantes a diseñar aireadores estáticos.
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Principio de diseño de los aireadores estáticos
Define la cantidad de aire necesaria para el funcionamiento del taller:
El primer paso para dimensionar los aireadores estáticos es determinar las necesidades de ventilación del taller.
Es necesario determinar el volumen de aire fresco necesario para sustituir el aire viciado y mantener una calidad de aire aceptable en el taller.
Este volumen de aire depende del tamaño del taller, del número de ocupantes, de los tipos de contaminantes presentes y de la normativa local.
También es esencial definir la tasa de renovación del aire, es decir, el número de veces por hora que debe renovarse el aire en el taller.
Facilitar la elevación de los flujos naturales de aire :
Es importante aprovechar el flujo de aire natural del taller para facilitar la circulación del aire.
Las diferencias de temperatura entre el aire interior y el exterior son un motor esencial de la ventilación natural.
Para facilitar el ascenso de los flujos de aire, conviene crear variaciones térmicas acusadas.
Los aireadores estáticos deben colocarse de modo que aprovechen las corrientes de aire naturales, como los vientos dominantes o las diferencias de presión debidas a las diferencias de temperatura.
Evita las zonas contaminadas:
Las zonas de contaminación, donde se generan o acumulan contaminantes en mayor cantidad, deben identificarse y tenerse en cuenta al disponer los aireadores.
Los aireadores deben colocarse cerca de estas zonas para captar y eliminar eficazmente los contaminantes.
Los aireadores estáticos también deben colocarse para facilitar la eliminación del aire viciado.
Se recomienda colocar los aireadores en las zonas más altas del taller para que el aire caliente y los contaminantes salgan fácilmente.
Mejorar la uniformidad de la ventilación :
Es importante garantizar una ventilación uniforme en todo el taller.
Los ventiladores estáticos deben distribuirse de modo que cubran simultáneamente todo el espacio de trabajo, especialmente las zonas muertas donde el aire no circula eficazmente.
Evita los obstáculos y las instalaciones:
Es esencial tener en cuenta los obstáculos y la disposición de los talleres al elegir la ubicación de los aireadores estáticos.
Obstrucciones como maquinaria, estanterías o equipos pueden interrumpir el flujo de aire y reducir la eficacia de los aireadores.
Cumple la normativa contra incendios:
Elventilador estático es un dispositivo pasivo utilizado para favorecer la evacuación de humos en los edificios.
Funciona según el principio de la diferencia de presión entre el interior y el exterior del edificio.
Aprovechando esta diferencia de presión, el ventilador permite que salgan el humo tóxico y los gases de combustión producidos durante un incendio.
Es importante cumplir la normativa local de seguridad contra incendios.
Algunas normativas pueden imponer requisitos específicos en cuanto al tamaño y la ubicación de los ventiladores estáticos, según el tipo de actividad o la ocupación del taller.
Cumplir la normativa vigente y elegir los aireadores estáticos adecuados es, por tanto, esencial para la prevención de incendios y la protección de las personas.
¿Cómo elijo el tamaño y el tipo adecuados de ventilación natural estática?
Elegir la ubicación de los aireadores estáticos :
Laubicación de los aireadores estáticos es un factor clave para garantizar una ventilación eficaz en los talleres industriales.
La elección del emplazamiento debe tener en cuenta varios parámetros para garantizar una circulación óptima del aire en el espacio de trabajo.
Definir el tamaño óptimo :
El tamaño de los aireadores estáticos también es un criterio importante que hay que tener en cuenta a la hora de dimensionarlos.
Debes elegir aireadores con un caudal de aire suficiente para satisfacer las necesidades de ventilación del taller.
También es esencial asegurarse de que la velocidad máxima del aire a la salida del aireador se mantiene dentro de su rango de funcionamiento óptimo.
Determina el número de aireadores :
La ubicación de los aireadores estáticos es un factor clave para garantizar una ventilación eficaz en los talleres industriales.
La elección del emplazamiento debe tener en cuenta varios parámetros para garantizar una circulación óptima del aire en el espacio de trabajo.
Ten en cuenta los sistemas mecánicos de ventilación o extracción existentes:
Antes de dimensionar los aireadores estáticos, es importante comprender el funcionamiento de los sistemas mecánicos de suministro o extracción ya presentes en el taller.
Estos sistemas se utilizan generalmente para controlar la temperatura, la humedad o la calidad del aire en un espacio confinado o con fines de proceso.
Los talleres suelen estar equipados con ventiladores o extractores de aire para generar un flujo de aire en el espacio de trabajo.
El dimensionado de los aireadores estáticos debe adaptarse en función de las características de los sistemas mecánicos ya presentes en el taller.
Es esencial tener en cuenta los flujos de aire generados por estos sistemas para conseguir un equilibrio óptimo entre los flujos de aire mecánicos y naturales.
Un cálculo preciso del dimensionamiento de los aireadores estáticos garantizará una ventilación equilibrada en todo el taller.
Un análisis en profundidad de los sistemas mecánicos permite optimizar la ventilación natural y garantiza una colaboración armoniosa entre los ventiladores estáticos y los sistemas mecánicos.
Combinando las ventajas de ambos métodos, es posible garantizar una ventilación eficaz y equilibrada en el taller.
La experiencia de un especialista en mecánica de fluidos es esencial para integrar con éxito los aireadores estáticos en los sistemas mecánicos existentes.
Dimensiona según las entradas de aire existentes o futuras:
Al dimensionar los aireadores estáticos, es esencial tener en cuenta el dimensionamiento de las entradas de aire.
Las entradas de aire se encargan de introducir aire fresco en un espacio confinado, además de los aireadores estáticos, que se encargan de eliminar el aire viciado.
Ten en cuenta otros factores, como la acústica y la facilidad de mantenimiento:
Además de los criterios mencionados, es importante tener en cuenta otros factores a la hora de dimensionar los aireadores estáticos.
Según el lugar, es aconsejable elegir aireadores más silenciosos, para no molestar a los vecinos industriales.
También es aconsejable elegir aireadores eficientes energéticamente, para reducir los costes de funcionamiento.
Además, según la actividad de la industria, puede plantearse el problema de los volátiles y los parásitos.
Por último, es preferible elegir aireadores fáciles de instalar y mantener, para facilitar su uso cotidiano.
¿Cómo se dimensionan con precisión los aireadores estáticos?
¿Qué principios físicos hay que estudiar?
El dimensionado de los ventiladores estáticos es un paso crucial en el diseño de un sistema eficaz de ventilación natural.
Hay que tener en cuenta varios factores, como el plano de presión neutro, los coeficientes de presión y la distribución de las presiones superficiales estáticas.
En este capítulo analizaremos detalladamente estos distintos aspectos para comprender mejor el dimensionamiento de los aireadores estáticos.
Estudio CFD de los coeficientes de presión
El viento ejerce una fuerza sobre los aireadores estáticos que puede influir mucho en su funcionamiento.
Por tanto, es esencial tener en cuenta estos efectos a la hora de dimensionar estos dispositivos.
Cuando el tejado está expuesto al viento :
- Se crea un exceso de presión en el lado expuesto al viento.
- Se crea una depresión en la ladera opuesta.
Diferencia de presión del aire :
- La presión negativa del lado opuesto aspira aire del interior del edificio.
- Se crea un exceso de presión en el volumen, proporcional a la fuerza del viento.
- Esto crea una circulación natural del aire interior.
Zonas de sobrepresión y subpresión :
- Las zonas con exceso de presión favorecen la entrada de aire.
- Las zonas de baja presión favorecen la salida del aire.
Distribución de las presiones superficiales estáticas
- Las depresiones de las salidas son el motor de la ventilación natural del edificio.
- La presión negativa en el techo debe ser lo suficientemente alta como para convertir todas las aberturas de la sección inferior en entradas de aire.
¿Qué es el tiro térmico?
El tiro térmico se basa en el principio fundamental de la diferencia de densidad entre el aire caliente y el frío.
Cuando una fuente de calor, como una chimenea o una caldera, calienta el aire dentro de un espacio confinado, el aire caliente se vuelve menos denso y asciende de forma natural.
El tiro térmico es un elemento esencial que hay que tener en cuenta al dimensionar los ventiladores estáticos, ya que influye directamente en su eficacia.
El tiro térmico puede calcularse en función de una serie de parámetros, como la diferencia de temperatura entre el aire interior y el exterior, la altura de la chimenea de extracción y la configuración del aireador estático.
Es importante tener en cuenta que el tiro térmico puede verse influido por las condiciones atmosféricas, en particular por la presencia de viento.
El viento puede modificar los flujos de calor y crear turbulencias que pueden afectar al funcionamiento de los aireadores estáticos.
Por tanto, es necesario tener en cuenta esta interacción a la hora de dimensionar los aireadores.
Análisis y principio del plano de presión neutro
¿Qué es el plano de presión neutro?
El plano de presión neutra es un factor crucial para dimensionar las aberturas de ventilación natural sujetas a efectos de tiro térmico.
Es un plano horizontal imaginario en el que la presión interna es igual a la presión atmosférica externa.
Al nivel del plano neutro, las entradas de aire no son muy eficaces, ya que la presión interna está equilibrada con la presión atmosférica externa.
Por encima del plano neutro, en cambio, la presión interna es mayor que la externa, por lo que es una zona ideal para las salidas de aire.
Por debajo del plano neutro, se crea una zona de presión negativa, por lo que es un lugar preferente para las entradas de aire.
Puntos clave que debes recordar sobre el punto de presión neutro :
- En el plano neutro, los orificios de admisión y extracción de aire no son muy eficaces.
- Por encima del plano neutro, la presión interna es mayor que la presión atmosférica externa.
Por eso, las salidas de aire deben situarse siempre aquí.
Ten en cuenta que deben tenerse en cuenta los efectos del viento, ya que en ocasiones pueden anular los efectos de la corriente térmica. - Por debajo del plano neutro, se crea una zona de presión negativa, por lo que es el lugar ideal para las entradas de aire y las rejillas.
Al diseñar un sistema de ventilación natural :
- La altura del plano neutro debe estar predeterminada.
- La proporción de diferencia de presión disponible debe distribuirse entre los orificios de entrada y salida de aire.
- La posición exacta del plano neutro y la disposición de las entradas de aire sólo pueden comprobarse mediante un método iterativo.
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