Aspectos importantes para una correcta distribución del aire acondicionado

• Temperatura interior aceptable (confort). 
• Humedad relativa.
• Calidad del aire.
• Movimiento del aire.

Los parámetros para estos 4 puntos se definen principalmente en los siguientes estándares de diseño:

• ASHRAE Standard 62.1. Ventilación para calidad aceptable del aire interior. 
• ASHRAE Standard 55. Condiciones ambientales térmicas para la ocupación humana.

Existen tres patrones de difusión de aire, los cuales son:

• Completamente mezclado.
• Parcialmente mezclado. 
• Completamente estratificado.

Sin embargo, solo hablaremos del primer patrón.

Existen 3 reglas para sistemas de mezcla completa, la primera regla básica es:

• La temperatura del espacio deberá ser uniforme (está permitido que varié un par de grados en todos los puntos dentro de una zona ocupada), las temperaturas también deben permanecer iguales durante todo el día y la habitación debe estar relativamente libre de corrientes (generadas por difusores de suministro de aire seleccionados o instalados incorrectamente).

La segunda regla es que:

• La humedad relativa sea controlada, el estándar 62.1-2010 limita la humedad relativa al 65% como máximo en el punto 5.9.1.

Finalmente, la tercera nos dice que:

• Una cantidad mínima de aire exterior es necesaria, el volumen requerido (en CFM), se basa en la tabla 6-1 del estándar 62.1 - 2010 y depende principalmente del tipo de uso que se le dará al espacio.

Cuando se introduce un sistema de aire acondicionado en un espacio debemos considerar los siguientes comportamientos básicos:

• El aire frío (al ser más denso) tiende a “caer” y el aire caliente (al ser más ligero) tiende a subir. Esto es conocido como flotabilidad. 
• El aire fluye de donde se encuentre a alta presión hacia donde esté a baja presión. 

Estos factores son los que sientan las bases de la distribución del aire ambiental.

El objetivo de la distribución de aire es crear un entorno "bien mezclado"; en la mayoría de las oficinas el aire se suministra desde difusores (o rejillas) ubicados típicamente en el techo (o plafond), la temperatura de inyección del aire en la mayoría de las ocasiones se diseña para estar alrededor de 55 ° F (13 ° C).

Para entender cómo se comportará el aire y evitar que el aire “caiga” en el espacio, el ingeniero o diseñador no solo debe basarse en los comportamientos anteriores de difusión del aire, sino que, además deberá comprender los aspectos relacionados a efectos del aire y la terminología necesaria cuando lleve a cabo su diseño.

Tiro

Definido como la proyección de un difusor (o rejilla), es la distancia que el aire viaja antes de que se desacelere a un valor específico.

A menudo los fabricantes de difusores (o rejillas) reportan lanzamientos a velocidades de aire de 50 fpm, 100 fpm y 150 fpm. Estos tiros son considerados para condiciones isotérmicas (que es simplemente, que el aire de suministro estará a la misma temperatura que la habitación).

Datos de tiro de difusores

Si un difusor tiene un tiro demasiado corto, el flujo de inyección se “desprenderá” del techo antes de haberse mezclado lo suficientemente con el aire del cuarto generando una ráfaga de aire frio.

Si se tiene difusores inyectando aire de manera opuesta y estos tienen un tiro excesivo, ambos flujos de aire chocarán y caerán, formando una corriente de aire frio que los ocupantes del espacio percibirán de manera insatisfactoria.

La distancia de un difusor al borde del espacio para el que está diseñado (para la cual se calcula su velocidad terminal a 50 fpm) se designa como la "longitud característica” o “L”. Por lo tanto, difusores con los mismos desempeños deberán estar espaciados 2 L. Para evitar corrientes de aire en la zona ocupada.

Consecuencias de un mal desempeño

Con flujos de aire bajos, difusores (o rejillas) mal seleccionados o ajustados, pueden dirigir el aire hacia abajo en la zona. Además de que los ocupantes se quejarán de corrientes de aire, la habitación tenderá a estratificarse, con aire frío en el suelo. Un termostato montado en la pared en este caso no detectará la temperatura ambiente promedio, sino que solo determinará la temperatura de la capa de aire estratificado.

En cualquier espacio ocupado, las cargas de calor locales creadas por las personas y los equipos crean corrientes de convección ascendentes. Estas corrientes ascendentes hacen que el aire sea atraído hacia las cargas cerca del piso, lo que ayuda a mezclar el aire en el espacio ocupado zona.

Retorno de Aire

El retorno de aire a la Unidad Manejadora de Aire o la unidad terminal (comúnmente) se lleva a cabo mediante una cámara plena o con un sistema de ductos. Con los flujos de aire presentes en la mayoría de los espacios bien mezclados, la ubicación de los retornos de aire tiene un efecto insignificante en el movimiento del aire en la habitación.

Una rejilla de retorno ubicada junto a una rejilla de inyección pudiera parecer un problema (pero puede ser inevitable en pequeños espacios), pero dicho problema puede ser minimizado solo ajustando la orientación de la inyección del difusor, reduciendo así el “cortocircuito” generado.

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Fuentes:

1. COVID-19 y aire acondicionado: ¿hay más posibilidades de contagio?, 2020, González Victoria, https://www.muyinteresante.es/salud/articulo/covid-19-y-aire-acondicionado-hay-mas-posibilidades-de-contagio-861593076585