Rompiendo mitos: un sistema de climatización con rotativos, la elección más eficiente

La situación actual que vivimos nos crea muchas dudas de cómo podemos mejorar la calidad del aire dentro de los edificios y a veces el dilema de qué producto sería el mejor en cada caso. Si tu objetivo es encontrar una solución más eficiente que minimice las fugas de aire interior, sigue leyendo...

Los expertos recomiendan que la renovación del aire interior sea lo más alta posible con el fin de obtener la mejor calidad del aire. Los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado pueden crear ambientes más saludables al aumentar la tasa de renovación de aire, disminuir la recirculación y aumentar el uso del aire exterior.

REHVA, la Federación de Asociaciones Europeas de HVAC, indica que en los intercambiadores de calor rotativos que funcionan correctamente, equipados con sectores de purga y configurados adecuadamente, las tasas de fuga son muy bajas, estando en el rango del 1-2%, lo que en la práctica es insignificante.

Las fugas internas se reducen aún más

Swegon diseña y fabrica sus propias ruedas (rotativos), y equipa a todas las unidades con recuperadores rotativos con sectores de purga que, gracias a su geometría y al aprovechamiento de la presión diferencial existente entre el caudal de retorno y de impulsión, evita la recirculación de este caudal de aire viciado antes de que la rueda entre contacto con el aire fresco, de manera que junto con otros elementos incluidos en dichas unidades (Carry Over Control, Ajuste de Presiones, Sellado del rotor…) dan lugar a que funcionen con una tasa de fuga máxima del 0,45% del caudal (medido en cumplimiento de la norma UNE EN 308: 1997).

RATIO DE FUGA EN LOS INTERCAMBIADORES DE PLACAS Y ROTATIVOS

RATIO DE FUGA EN LOS INTERCAMBIADORES ROTATIVOS SWEGON

Entre el 1% - 2%

(Fuente: REHVA)

< 0,45%

La ubicación de los ventiladores es clave

Sin embargo, es posible que muchos intercambiadores de calor rotativos no estén instalados correctamente. El error más común es que los ventiladores se han montado de tal manera que crean una mayor presión en el lado del aire de retorno. Esto provocará una fuga del aire de retorno al aire de impulsión.

Una de las razones principales para que el ratio de fuga en las unidades de Swegon sea insignificante y < 0,45% del caudal es que los ventiladores, estén colocados adecuadamente y garantizar la eficacia de la purga mediante un correcto equilibrado de las presiones que están presentes en el interior del equipo.
Siempre colocamos los ventiladores después del rotor en el sentido del aire, ya sea aire de impulsión o aire de extracción.

Correcta:

Si el ventilador de expulsión estuviera situado en el lado de extracción o retorno del recuperador rotativo tal y como muestra el dibujo, entonces la fuga será en el sentido que queremos evitar. Esto tendría un grave efecto en la calidad del aire y no es recomendable en absoluto.

Incorrecta:

Minimización de transferencia de contaminantes

Se ha demostrado que los intercambiadores de calor rotativos que se construyen, instalan y mantienen correctamente tienen una transferencia casi nula de contaminantes unidos a partículas (incluidas bacterias, virus y hongos transportados por el aire), y la transferencia se limita a contaminantes gaseosos como el tabaco, humo y otros olores.

En Swegon diseñamos y fabricamos nuestras propias ruedas (rotativos), y además el sistema adoptado por Swegon para sus recuperadores rotativos de sorción consiste en una malla molecular de zeolitas capaz de retener solo las moléculas de agua, cuyas dimensiones están en torno a los 2,6Å (2,6 x 10^- 10m), mientras que las moléculas más grandes (típicamente contaminantes como el CO2) no se retienen y se expulsan directamente.

Los virus y las bacterias están en el orden de cientos, si no miles, de Angstroms; en particular, el Coronavirus SARS-CoV-2 tiene dimensiones entre 800 y 1600Å (Fuente: REHVA), por lo tanto, estamos hablando de elementos mucho mayores que la molécula de agua y, por lo tanto, es bastante improbable que puedan quedar retenidos por la superficie del rotor.

¿Qué hacemos con la rueda?

Debido a que la tasa de fuga no depende de la velocidad de rotación del rotor, no es necesario apagar los rotores. Se sabe que la fuga de arrastre es más alta con un flujo de aire bajo, por lo que deben usarse tasas de ventilación más altas.

Como indica REHVA, la tasa de fuga interna de una unidad con una rueda de recuperación, no depende de su velocidad de rotación. No obstante, en los sistemas de caudal variable, el funcionamiento a bajo caudal puede perturbar el equilibrio de presión necesario para el buen funcionamiento del sector de purga. Por lo tanto, la velocidad de impulsión debe reducirse cuando se reduzcan los caudales de aire requeridos. Esto asegura que el área de purga funcione correctamente y que se mantenga la calidad del aire suministrado.

Swegon consigue asegurar el correcto funcionamiento del sector de purga incluso a caudales bajos a través de la regulación de manera que se inserta un algoritmo de control llamado "Carry Over Control” o “Control de Transferencia" que, al analizar continuamente los caudales de aire y las presiones internas de la UTA genera un funcionamiento iterativo que ajusta dinámicamente la velocidad de rotación del rotor a la variación continua de las condiciones de funcionamiento (caudales, presión atmosférica, ensuciamiento del filtro, etc.) garantizando una fuga máxima del 0,45% del caudal (medido en cumplimiento de la norma UNE EN 308: 1997).

Ajuste de presiones internas

Si se detectan fugas críticas en las secciones de recuperación de calor, el ajuste de presión o del bypass puede ser una opción para evitarlo Las diferencias de presión pueden corregirse mediante compuertas u otros elementos razonables.

Nuestras unidades se entregan con placas perforadas, diseñadas para ajustar la diferencia de presión a cada lado de la rueda, con el fin de calibrar la tasa de caudal de aire a través del sector de purga. Esta operación debe realizarse una vez que la instalación esté completamente terminada y todo el sistema de ventilación esté equilibrado.

Este ajuste también se puede realizar a través de las compuertas en el lado de retorno e impulsión desde el controlador del equipo Swegon.

En resumen, nuestras recomendaciones para un sistema de climatización con una mínima fuga interna de aire:

Los ventiladores de la unidad de tratamiento del aire tienen que estar en la posición correcta para minimizar las fugas.
Los rotativos deben estar equipados con un sector de purga y un sistema de control que pueda ajustar la velocidad del rotor para minimizar el arrastre en el rotor a un bajo caudal de aire, lo que permite un uso seguro de la mayor recuperación de energía posible.
Hay que asegurarse de que se dispone de una herramienta de selección de software que pueda calcular correctamente los flujos de fuga e incluirlos en el cálculo del rendimiento del ventilador.
Además, la unidad de tratamiento de aire debe estar equipada con puntos de medición de presión y placas reductoras de presión en el aire de extracción, de modo que la unidad pueda ajustarse correctamente para garantizar un mínimo de fugas, a fin de lograr una excelente recuperación de energía y una buena calidad ambiental interior.

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