lunes, 11 de noviembre de 2013

SISTEMAS TERMINALES DE INDUCCIÓN (1/3)

Fuente: Michael Schrader
En este artículo repasaremos otra tipología de elementos terminales para los sistemas aire-agua, son los sistemas de inducción.
Estos equipos se diferencian del fancoil individual en que se eliminan todas las partes mecánicas y su motor eléctrico de accionamiento, aprovechando la energía del aire exterior que es impulsado a alta presión.
En el artículo veremos que es un elemento de inducción, como está constituido, como funciona y los principales tipos que existen.

Fuente: Michael Schrader
¿Qué es un sistema de inducción?
Como ya hemos citado, es un elemento terminal para los sistemas aire-agua que se diferencia del fancoil individual en que se eliminan todas las partes mecánicas y su motor eléctrico de accionamiento, aprovechando la energía del aire exterior que es impulsado a alta presión. 




Fuente: TWA Panel Systems
¿Cómo está constituido?
De forma básica, podríamos decir que un sistema de inducción esta constituido por una o dos baterías de agua (según sea un sistema a 2 ó 4 tubos) y una carcasa metálica que dispone de un plenum de aire primario, toberas de impulsión, zona de baja presión y elementos de difusión para el aire de impulsión y retorno.
 



¿Cómo funciona?
El sistema de inducción aprovecha la energía del aire exterior que es aportado a alta presión y velocidad a una cámara, donde mediante toberas múltiples produce la inducción por Efecto Venturi para recircular el aire del ambiente.
Por lo tanto, existirán en el sistema dos circuitos de aire: el aire primario a alta presión y velocidad que se introduce en el equipo por las toberas, y que crea una zona de depresión debajo de las mismas e induce el aire del ambiente, denominado también aire secundario, el que, previo paso por una batería y después de la mezcla con el aire primario, se distribuye nuevamente en el ambiente. 


El aire primario a aportar se aporta desde una UTA centralizada y es distribuido por conductos de alta velocidad sin necesidad de zonificar la distribución. Su caudal suele ser equivalente al aire exterior para ventilación.
Fuente: SAS international

Es necesario tener en cuenta que se deberá disponer de otra red de conductos de retorno que suelen volver a la misma UTA para realizar una recuperación de energía previa a su expulsión al exterior.
Las funciones del aire primario en un sistema de inducción son las siguientes:
- Aportar a cada local el aire necesario para la ventilación conforme a la normativa aplicable.
- Agregar al sistema un elemento regulador de temperatura y humedad, al aportar aire primario atemperado y con la humedad deseada.
- Producir la energía cinética para la inducción del aire secundario por acción de las toberas.

Ventajas del sistema de inducción respecto al de fancoils

- Al no disponer de ventiladores en los equipos individuales, se requiere menos mantenimiento.
- Se evita el ruido que producen de los ventiladores.
- Se logra un control exacto del aire exterior y el filtrado central del mismo realizado en la UTA es mas controlado y eficiente.
- Se puede lograr la humectación/deshumectación de todos los locales, tratando el aire primario.
- No es necesario una red de suministro eléctrico para la alimentación de los motores monofásicos de los ventiladores, como es el caso de los fancoil.
- Se reduce el consumo eléctrico, al no disponer de ventiladores terminales.


Inconvenientes del sistema de inducción respecto al de fancoils
- La regulación no es tan fácil como en los fancoil, con menos flexibilidad de manejo. Si un equipo recibe más caudal de aire del previsto aumenta el nivel de ruido, si recibe de menos no será de capaz de inducir lo suficiente como para compensar las cargas.
- Los problemas de ruidos son mas pronunciados, producto de la alta velocidad del aire requerida, si el sistema no está bien dimensionado y ejecutado.
- No pueden utilizarse filtros en los equipos terminales para proteger el ensuciamiento de las baterías, ya que la pérdida de presión que originan afectan notablemente la circulación por inducción del aire secundario.
- La potencia aportada por los equipos es limitada, por lo que en locales con cargas térmicas elevadas puede resultar necesario un tratamiento adicional específico en fachada.
- La limitación de estos aparatos lo mismo que los fancoil, es que el alcance efectivo de impulsión de aire en los locales no supera los 5 metros aproximadamente, por lo que, en caso de que hubiere mas profundidad debe ser combinado con otro sistema complementario.
 

Tipos de sistemas de inducción
Básicamente existen 2 grupos de equipos: las unidades de inducción para suelo y antepecho y las vigas frías activas (en ingles, active chilled beams). 


- Unidad de inducción para suelo.

Fuente: Tayra
Fuente: Tayra
- Unidad de inducción para antepecho.

Fuente: Tayra
Fuente: Tayra
- Viga fría activa de pared.
Fuente: Schako
- Viga fría activa de techo. Existen configuraciones muy variadas, incluso integrando luminarias.
Fuente: Schako
Fuente: Schako
Fuente:Tayra
Fuente: NIH Record

- Viga fría activa de techo (tabica).
Fuente: Koolair
Fuente: Schako

En la segunda parte de este artículo, incluiremos varios vídeos de ensayos con humos de vigas frías y simulaciones que permitirán entender mejor los flujos de aire producidos por estos equipos.

5 comentarios :

  1. muy buen apunte inicial: enhorabuena, a ver si tiene difusión, porque en nuemrosas ocasiones he podido constatar que muchos "mantenedores" ni sabn de que tipo de equipos se trata... y uno una vez me dijo, que: "alguien le ha quitado los ventiladores alos fancoils... así como van a funcionar"...
    gracias por la perla de sabiduría...

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Gracias.
      Es cierto que los sistemas de inducción (o vigas frías) son todavía los grandes desconocidos de los sistemas de climatización.
      Sau2

      Eliminar
  2. Saludos cordiales
    Me puedes decir algunas marcas de equipos para instalar máquinas y vigas frías?
    gracias

    Alberto Garcia Mera

    ResponderEliminar
  3. Buenos dias Alberto:
    Hay numerosos fabricantes, algunos de ellos referenciados en estos artículos:
    - Koolair:
    http://www.koolair.com/index.php?id=443
    - Schako:
    http://www.schako.de/sp/20_products/20_03.php?s=2
    - Trox:
    http://www.trox.es/es/products/air_water_systems/index.html
    Estos serían solamente un ejemplo, aunque hay mas fabricantes.
    Un saludo
    Jose Camiña

    ResponderEliminar
  4. Muy buen artículo, las vigas frías son muy prácticas cuando se busca ahorro de energía, con un bajo coste de mantenimiento.

    ResponderEliminar