conductos textiles para climatizacion

CONDUCTOS TEXTILES PARA CLIMATIZACION
Conductos textiles para climatizacion
En las evaluaciones para el proyecto de un sistema de ventilación, resulta
indispensable, para llevarlo a buen término, desarrollar un análisis de difusión
del aire.
Los ductos textiles, una ayuda que paliaría la estratificación del aire.
La parte final y visible de una instalación de climatización son los sistemas de
difusión de aire, ya que éstos influyen directamente en las sensaciones de frío
o calor de los usuarios o en las velocidades residuales a respetar en un
proceso
. Por tanto, la selección y cálculo de difusión de aire puede conducirnos al éxito
o fracaso de un proyecto.
En los locales de grandes dimensiones (bodegas, supermercados, industrias),
las condiciones de confort térmico son difíciles de alcanzar.
A menudo se encuentran dificultades, como problema de ahorro de energía,
estratificación de aire, presencia de corrientes de aire en la zona de ocupación,
etcétera.
J.M.Arroyo Rosa
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Fig. 1. Esquema de instalación tradicional
Fig. 2. Esquema de instalación de ductos textiles con difusión tipo energía
La difusión de aire por métodos tradicionales provoca, en este tipo de locales,
estratificación o grandes velocidades de aire, debido a que el flujo tiende a salir
con gran fuerza por los difusores o rejillas.
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Además, es difícil que ese tipo de sistemas respondan a las exigencias de
higiene y calidad del aire, debido a que la limpieza interior de los ductos rígidos
es muy compleja. (Fig.1)
El análisis y la experiencia de los expertos
Gracias al uso de ductos textiles, el problema de estratificación de aire en los
edificios de gran volumen es controlado, debido a que este tipo de ductos
funcionan bajo el principio de la inducción.
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Entre las ventajas que los ductos textiles presentan, están:
• Adaptabilidad a los diferentes modos de funcionamiento (frío, caliente y
reversible)
• Facilidad de instalación (por medio de cables o rieles)
• Peso ligero (fabricado con telas técnicas desde 80 gr/m2)
• Higiénico, fácil limpieza en lavadoras convencionales, telas antibacteriales
• Difusión homogénea, distribución de aire por toda la longitud del ducto textil
Fig. 3. Ducto textil tipo energía
Características del ducto textil
Los ductos textiles tipo energía (Fig. 3) son diseñados sobre medida, cada
proyecto recibe su propio cálculo de difusión y dimensionamiento, con el objeto
de garantizar y responder a las exigencias de cada cliente, adaptándose a las
condiciones y limitantes del local.
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La fabricación de los ductos textiles se realiza después de seleccionar la mejor
estrategia de tratamiento de aire, por lo que es de vital importancia tomar en
cuenta datos técnicos, tales como: largo, alto, ocupación, temperaturas,
alcance del aire, presencia de red contra incendios…
La difusión de aire se lleva a cabo por medio de orificios calibrados sobre la
superficie del ducto (toberas, rejillas y difusores ya no son necesarios en éste
sistema), con medidas que van desde 7 mm hasta 50 mm de diámetro, siendo
posible combinar diferentes medidas y posiciones.
Los orificios de menor diámetro permiten multiplicar a totalidad la superficie de
inducción mientras que los orificios de diámetro mayor permiten un alcance
importante del flujo de aire inyectado.
El fenómeno de inducción
Permite desplazar grandes volúmenes de aire garantizando una difusión sin
corrientes de aire en la zona de ocupación. (Fig. 4)
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Fig.
4. Fenómeno de inducción
* Zona 1 o inicial:
Zona corta donde la distancia se encuentra entre 4 y 6 diámetros (ancho de las venas de
difusión).
La velocidad se mantiene prácticamente constante en la zona, adoptando forma de un
cono.
* Zona 2 o de transición:
Se extiende aproximadamente 8 diámetros y la velocidad axial disminuye
proporcionalmente al cuadrado de la distancia de inicio.
* Zona 3 o de expansión:
El ancho de esta zona puede alcanzar entre 25 y 100 diámetros, dependiendo de la
forma y posición de la perforación, de la velocidad inicial y del espacio en el cual la
corriente de aire se expande.
El flujo de aire en esta zona es turbulento, formando pequeños remolinos.
La velocidad disminuye poco a poco de manera inversamente proporcional a la
distancia de la perforación.
* Zona 4 o terminal:
La velocidad del flujo de aire disminuye rápidamente (sobre un ancho de algunos
diámetros) hasta un valor de 0.25 m/s.
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Cuando se impulsa aire por medio de ductos textiles, éste es inyectado a alta
velocidad por medio de los orificios calibrados, creando turbulencias que
provocan una depresión importante alrededor de los orificios
. Ésta depresión aspira el aire que rodea al ducto textil, permitiendo un
intercambio térmico importante entre ambas masas de aire.
El intercambio térmico, entre el aire soplado y el aire ambiente, se presenta
alrededor del ducto y las temperaturas se encuentran rápidamente en equilibrio
térmico.
Éste efecto permite a las masas de aire desplazarse más fácilmente, limitando
el riesgo de estratificación.
Con el fin de aumentar la tasa de inducción se dispone de flujos auxiliares
alrededor de un orificio principal.
En todos los tipos de difusión, la diferencia de temperatura entre el aire soplado
y el aire ambiente influye notablemente en el fenómeno de difusión.
El tratamiento de aire en locales de grandes alturas, por medio de ductos
textiles de alta inducción (Fig.1), permite disminuir el consumo eléctrico de las
máquinas de tratamiento de aire, gracias a la homogeneidad de temperatura
que se alcanza rápidamente, lo que resulta en ganancias económicas y
contribuye a la protección del medio ambiente, debido al menor consumo de
energía.
J.M.Arroyo Rosa
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Un ejemplo de aplicación
Volumen de 60 mil m³ para mantener 13 millones de botellas a 15°C.
Los ductos textiles, fueron parte fundamental de un proyecto en un almacén de
vinos, para el cual se realizó:
• Una simulación numérica de aire para validar el anteproyecto
• Fabricación de ductos textiles para dos salas con capacidad para almacenar
13 millones de botellas
Las exigencias del cliente final eran, principalmente:
• Mantener a 15°C el producto
• Evita soplar directamente sobre las botellas
Dicho proyecto, se desarrolló en tres etapas:
Etapa 1:
Simulación numérica para validar la factibilidad del proyecto.
Etapa 2:
Diseño y fabricación de la red de ductos textiles a alta inducción, integrándose
perfectamente a la configuración del local y respondiendo a las exigencias del
cliente.
Etapa 3:
Calibrar la red para la validación de presiones, velocidades y caudal de aire.
Resultado del proyecto en bodega de vinos
La red de ductos textiles es conectada de forma compleja a dos centrales de
tratamiento de aire de 30 000 m³/h cada una (potencia 75 kW).
La tecnología aplicada permite mantener una temperatura de 15°C en la cava,
garantizando buenas condiciones al proceso de fermentación del vino.
Cada red se compone de un colector hermético de 100 m de longitud, con 32
ramales de 20 m de longitud.
Los difusores a alta inducción garantizan la homogeneidad de la temperatura
en un espacio de 60 000 m³.
J.M.Arroyo Rosa
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