Archivo de la categoría: Climatización y Ventilación

100% Colt International

Carta del CEO (Colt España S.A.)

Representa para mí un honor anunciar que el 15 de marzo de 2017 la sociedad Colt España S.A. pasó a ser participada al 100% por Colt International. De esta forma, la firma española se integra al completo dentro de Colt Group, renovando y afianzando su posición de liderazgo en el mercado nacional.

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¿Está realmente seguro de que su aireador natural es energéticamente eficiente?

aireador natural coltEn comparación con los ventiladores mecánicos, los aireadores naturales no consumen energía cuando están en su posición de funcionamiento, contribuyendo asimismo a ser  respetuosos con el medio ambiente. ¿Pero, cuánta energía se pierde a través del aireador natural por conducción y por las fugas de aire? Si se desea buscar un aireador natural energéticamente eficiente, ¿debemos centrarnos en el valor de U o en las fugas de aire?

La respuesta es que ambos valores son importantes y es necesario considerarlos conjuntamente.

Valor máximo de U y fugas de aire

La normativa estatal  (Tabla 2.3 del CTE DB HE) fija unos valores máximos de U y de permeabilidad al aire para el edificio completo pero no para los elementos individuales que lo forman.

Por tanto, como los aireadores son una parte muy pequeña de la construcción global del edificio, en la mayoría de los casos es aproximadamente un 2% de la superficie de la cubierta, es fácil ignorar las fugas de aire y fijarse únicamente en el valor de U. Evidentemente esto es un gran error.

¿Realmente vamos a ignorar las fugas de aire?

Consideremos un aireador natural de lamas de medidas 1.500 x 2.500 mm:

  • El equipo tiene una superficie geométrica de 3,75 m2 y un área superficial típica de 4,50 m2. Con un valor de U de 3,5 W/m2 K, las pérdidas por conducción serían de 15,75 W/K.
  • Si el aireador tiene una permeabilidad al paso del aire de 10m3/h/m2 a 50Pa, entonces el caudal de fuga será de 45 m3/h. Tomando como densidad típica del aire un valor de 1,2 kg/m3, y una capacidad térmica de 1,21 kW/m3 K, las pérdidas por fugas de aire serán de 15,15 W/K a 50 Pa de diferencia de presión.

Esto significa que bajo estas condiciones, el aireador perderá una cantidad similar de energía tanto por transmisión térmica como por fugas de aire, tal y como puede verse el esquema siguiente en el punto de intersección de las líneas roja y verde.heat_loss_through_a_natural_ventilator1

Además para un mismo valor de U, si el valor de permeabilidad al aire aumenta mucho, las pérdidas de energía por transmisión térmica pueden llegar a ser insignificantes respecto a las pérdidas de energía totales del equipo.

Comprueba el valor de permeabilidad al aire de tu aireador y selecciona equipos realmente eficientes energéticamente

aireadores apollo cubierta coltDel mismo modo que el valor de U, al no existir un límite específico para la permeabilidad al aire de los elementos individuales, se pueden instalar aireadores con unos valores de fugas de aire mucho más elevados que los límites fijados para el propio edificio. Por tanto, para tener equipos eficientes energéticamente debemos seleccionar aireadores con una buena estanqueidad al paso del aire y no sólo fijarnos en  los valores de transmisión térmica.

Por ejemplo, si comparamos el valor de permeabilidad al aire del equipo Apollo frente al valor estándar comentado anteriormente, se pueden reducir las fugas de aire en más del 50%, ya que este equipo tiene una permeabilidad al aire de 4,08 m3/h/m2 a 50 Pa de diferencia de presión.

Existe una gran gama de productos en el mercado con diversas características y es nuestra obligación seleccionar aquellos equipos que sean  lo más respetuosos con nuestro ambiente y con el consumo de nuestros recursos naturales.

Ventilación Natural: La solución para industrias con gran generación de calor

labyrinth nemak-f4ab181dEn la gran mayoría de ocasiones, la ventilación natural es la solución más eficaz y económica para aquellas naves o edificios industriales que albergan procesos que generan una elevada carga térmica en su interior, pues esto conlleva tener un elevado gradiente de temperatura.

A mayor altura de la nave, mayor eficiencia del sistema de ventilación natural y condiciones más idóneas, pues el efecto chimenea que se crea permite un movimiento de aire de manera más fácil entre los puntos de aportación y extracción de aire.

El sistema de ventilación debe garantizar que nunca se sobrepasarán las temperaturas máximas que admite el proceso de producción según las condiciones definidas por el usuario, con el fin de no perjudicar la eficiencia del mismo, así como que se obtienen condiciones de trabajo confortables y agradables para el trabajador.

Ventilación natural vs. Ventilación mecánica

Independientemente de si se trata de un nuevo edificio industrial con previsión de altas ganancias internas de calor o bien de una remodelación de una nave ya existente, el diseñador debe evaluar los pros y contras de la implantación tanto de un sistema de ventilación natural como de uno de ventilación mecánica, respectivamente.

Asimismo, también se deberá buscar una solución que sea rentable económicamente, y en este sentido los costes de funcionamiento de un sistema de ventilación natural son prácticamente insignificantes:

  • Ausencia de consumo de energía.
  • Mantenimiento mínimo.
  • Sistema autorregulable: a mayor temperatura de aire, mayor es el caudal de aire que se mueve así como mayor es la eficiencia del sistema.
  • Posibilidad de enfriamiento nocturno.
  • Mayor vida útil de la instalación.

Sin embargo, existen algunos condicionantes que impiden o dificultan la implantación del sistema de ventilación natural:

  • Naves con altura insuficiente para lograr un buen efecto chimenea.
  • Inexistencia de cargas térmicas que generen un gradiente de temperatura.
  • Insuficiente espacio en cota baja para ubicación de tomas de aire exterior requeridas: los diferenciales de presión no deben ser muy elevados, pues en caso contrario la ventilación natural no funciona de una manera eficaz.
  • Zonas parcial o completamente ubicadas en el interior de un edificio, de modo que no hay acceso directo al exterior y por lo tanto es imposible dotar al sistema de aberturas para ventilación natural.

CFD: elección de la solución adecuada

Un análisis de simulación computacional (CFD) es una excelente herramienta para identificar la mejor solución en términos de ventilación para un proyecto en particular.

El análisis CFD, el cual debe ser llevado a cabo por un experto en uso de herramientas CFD, permite predecir, mediante un modelo de campo previamente definido, los flujos internos de temperaturas y velocidades, monitorizando con el máximo detalle el comportamiento del sistema de ventilación en todos los puntos críticos, ayudando de esta manera a desarrollar la solución de ventilación más eficaz en cada caso.

CFD ventilacion figura 1

Figura 1: distribución de presiones en plano vertical

La Figura 1 muestra la distribución de presiones que se obtiene en un edificio industrial con zonas a diferentes alturas, todas ellas comunicadas entre sí. La simulación CFD permite mostrar que el plano neutro de presiones (neutral line) se encuentra en la parte superior del edificio. En consecuencia, el sistema de extracción de aire sólo será efectivo si éste se instala por encima del citado plano, mientras que la aportación de aire se deberá extender a bajo nivel en todas las zonas.

CFD ventilacion figura 2

Figura 2: flujo de aire previsto en interior del edificio

Asimismo, el análisis CFD de los flujos de circulación de aire y de las velocidades que se alcanzan dentro de la nave permite identificar la mejor ubicación (ver Figura 2) tanto de tomas de aire exterior, como de aireadores para evacuación de aire caliente en cotas altas del edificio.

Ventilación en atrios. ¡Naturalmente!

La ventilación en atrios es necesaria para la disipación de calor y para controlar los niveles de dióxido de carbono y de olor corporal, así como para la evacuación y el control de humos. ¿Qué mejor manera que mediante un sistema con el doble propósito de realizar una ventilación diaria del espacio y una evacuación de humos en caso de incendio?

Ventilación Diaria

La cantidad de ventilación requerida se puede calcular a través de las cargas térmicas y de los factores de ocupación.

En términos generales los requisitos para la extracción de humos de incendio son más exigentes, por lo que cuando el objetivo tiene el doble propósito el equipamiento se dimensiona habitualmente para la evacuación de humos.

coltlite ventilacion natural coltEvacuación de Humos

Los sistemas de evacuación de humos pueden incluir diferentes acciones: la extracción de gases de combustión, la disipación de humo y el control de la temperatura.

La estrategia de ventilación en un atrio normalmente forma parte del diseño de la protección contra incendios del edificio, por lo que el ingeniero suele especificar los m2 necesarios  para la evacuación de humos.

Área aerodinámica libre

El valor de m2 que el ingeniero especifica es el área libre aerodinámica (AvCv). El equipamiento debe ser dimensionado en base a los coeficientes aerodinámicos del producto (Cv). Por ejemplo, si se requieren 10 m2 de ventilación y el aireador seleccionado tiene un Cv de 0.5, entonces deben proporcionarse 20 m2 de superficie geométrica para satisfacer esos 10 m2 aerodinámicos. Cualquier elemento adicional instalado en el flujo del aireador (tanto por el interior como por el exterior del edificio) debe tenerse en cuenta mediante la combinación del producto global de sus Cv.

Un sistema de confianza completo

Ya que una cadena es tan fuerte como lo es el eslabón más débil, es importante no pensar simplemente en lograr una alta tasa de superficie aerodinámica (m2). Se necesita que todo el sistema, incluyendo los equipos de extracción de gases, los de aporte de aire, el sistema de control y de accionamiento, cumpla con los estándares que indica la normativa con tal de garantizar un óptimo funcionamiento del sistema.

Elección del equipo

Los aireadores naturales para evacuación de humos se suelen instalar en la cubierta (cerrada o lucernaria) o verticalmente en cotas altas del perímetro del atrio. La entrada de aire puede ser a través de aireadores en las plantas inferiores (cotas bajas del atrio). Algunas consideraciones comunes son:

  1. Todos los aireadores para evacuación deben ser probados y certificados según la norma EN 12101-2.
  2. ¿Cuál es el Cv del aireador?
  3. ¿Cuál es el valor de U del aireador?
  4. ¿Y la permeabilidad al aire del aireador?
  5. ¿Se requiere atenuación acústica en el aireador?
  6. ¿Cuáles son las cargas de viento de diseño?
  7. ¿Y las cargas de nieve de diseño?
  8. ¿Quiere que los aireadores sean de vidrio o de aluminio?
  9. ¿Cómo se controlará el sistema? ¿Eléctrica o neumáticamente?
  10. ¿Quiere un sistema que proporcione ventilación diaria incluso cuando llueva? ¿Cuál es su estanqueidad al agua?
  11. Dado que estos aireadores se utilizarán para la ventilación diaria, podrán estar abriéndose y cerrándose durante todo el día. La mejor opción es utilizar un aireador probado como una unidad completa, ya que hay muchas menos posibilidades de fallo que, por ejemplo, con una ventana y un actuador que han sido sometidos a tests por separado.
  12. Seguridad frente al “trapping”: manos y dedos atrapados (de especial relevancia en los aireadores para la entrada de aire, por su ubicación en cotas accesibles por personas)

Resumen

Satisfacer las prestaciones del sistema frente a las limitaciones de espacio y el precio puede ser un proceso complicado. Por ello recomendamos que se apoye en un especialista en ventilación natural en las etapas tempranas del diseño de un proyecto. Un equipo especialista podrá:

  1. Ayudarle a seleccionar los productos más adecuados para satisfacer todas sus necesidades.
  2. Asistirle en la correcta integración arquitectónica de los productos en el edificio.
  3. Discutir las estrategias de control.
  4. Asegurar que todos los productos cumplen con los estándares requeridos y que pueden trabajar conjuntamente como un sistema. 

Fachadas bioclimáticas: Campus de l’Université de Bordeaux (Burdeos, Francia)

EL PROYECTO

Se trata de una rehabilitación consistente en dotar a 6 edificios existentes del campus de l’Université de Bordeaux de una nueva fachada bioclimática. La fachada tradicional existente queda envuelta por una fachada de vidrio simple obteniéndose como resultado una doble piel vidriada que funcionará como un captador en invierno y como un ventilador en verano. Esta nueva piel además dota al edificio una nueva y renovada imagen.

CONCEPTO

Las fachadas bioclimáticas permiten regular térmicamente el edificio protegiéndolo de las inclemencias meteorológicas e implementando medidas pasivas que mejoran las condiciones de confort interior y comportan un ahorro energético.

La fachada bioclimática cambia a lo largo del año adaptándose al clima: en invierno, la fachada vidriada permanece cerrada absorbiendo la radiación solar que permite calentar de manera pasiva el interior del edificio. En verano, la fachada se abre en la parte superior e inferior y se crea una circulación de aire alrededor del edificio que ventila de manera natural los espacios interiores.

Otras ventajas importantes del sistema:

  • Disminuye las pérdidas de energía en invierno
  • Evita el sobrecalentamiento limitando la radiación solar directa en verano
  • Comporta un ahorro energético significativo (reducción del uso de sistemas de climatización mecánica)
  • Aporta iluminación natural
  • En renovaciones, permite dotar al edificio de una nueva imagen
OTCE MP - STRUCTURE

Imagen del edificio del Campus de L’Université de Bordeaux después de la intervención

FUNCIONAMIENTO

VENTILACIÓN:

Una fachada que se adapta al clima

Podemos diferenciar principalmente dos tipos de funcionamiento de la fachada bioclimática respecto a la ventilación: el funcionamiento en invierno y en verano.

Funcionamiento en invierno (Figura A)
En invierno, los aireadores situados en parte superior e inferior de la fachada permanecen cerrados. La piel exterior vidriada absorbe la radiación solar acumulando aire caliente que envuelve el edificio. Esto reduce las pérdidas de calor y limita el uso de la calefacción.

Funcionamiento en verano (Figura B)
En verano, la apertura de los aireadores en parte superior e inferior de la fachada bioclimática permite crear una corriente de aire fresco alrededor del edificio que ventila de forma natural y pasiva. Se evita conservar las aportaciones solares en la fachada lo que permite reducir el uso del aire acondicionado.

“La fachada bioclimática funcionará como un captador en invierno y un ventilador en verano”

Proyecto Colt Fachadas Bioclimaticas Universidad Burdeos

   Figura A                                                                     Figura B

En entretiempo, la posición de los aireadores se regula automáticamente en función de las temperaturas interiores y exteriores para optimizar el confort de los ocupantes y limitar el uso de sistemas de climatización mecánica. Para ello se contará con una central de climatización (GTC) que gestionará la apertura y cierre de los aireadores en una proporción de 30-70%.

SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO

Sistema de Control de Temperatura y Evacuación de Humos (SCTEH)
La fachada bioclimática tendrá otra función esencial: la evacuación del humo en caso de incendio.
Los aireadores estarán conectados a la central de incendios (CMSI) que al recibir la señal del sistema de detección, accionará la apertura del 100% de los aireadores (los que se encuentran en parte superior servirán para la evacuación de humos y los de parte inferior para la entrada de aire).

Los aireadores para el proyecto de renovación del Campus de l’Université de Bordeaux, situados en la parte superior e inferior de las fachadas bioclimáticas, han sido suministrados por Colt. Se trata de aireadores arquitectónicos de lamas Coltlite que ofrecen altas prestaciones y satisfacen al mismo tiempo las exigencias estéticas del proyecto. Las fachadas han sido encargadas a la empresa Acieroid y el despacho de diseño e ingeniería medioambiental Franck Boutté Consultants, ha llevado a cabo la implementación del concepto bioclimático.

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Detalle e imagen del aireador arquitectónico de lamas Coltlite de Colt situado en parte superior e inferior de las fachadas bioclimáticas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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¿Es seguro el enfriamiento evaporativo?

CoolStream Pegasus Colt Kleve

Colt CoolStream. Instalación en cubierta.

Cuando se habla de sistemas de humidificación adiabática – conocidos también como enfriamiento evaporativo- ,  una de las principales dudas que pueden surgirle al usuario  radica en conocer la seguridad que ofrecen estos sistemas para controlar la bacteria legionella. El presente artículo explica los riesgos que debemos controlar, así como las prestaciones que ofrece nuestro equipo Colt Coolstream para garantizar que nuestro sistema de enfriamiento evaporativo es completamente seguro.

Los riesgos a controlar

La transmisión de la bacteria legionella a las personas se realiza a través de la inhalación de aire con gotas de aerosoles que contengan la citada bacteria, por lo que los principales riesgos que se deben controlar son:

  1. Temperatura del agua: la reproducción de la legionella se produce con temperaturas que oscilen entre 25 º C y 55 º C, por lo que el control de la temperatura del agua es un factor clave en el control del crecimiento de las bacterias en el sistema de ventilación.
  2. Aerosoles en aire: si el sistema de refrigeración atomiza agua que contiene la bacteria, existe riesgo de inhalación de legionella.

¿Significa esto que la refrigeración adiabática no es segura? En absoluto, siempre y cuando sepamos prevenir correctamente los riesgos citados y nos cercioremos que el sistema cuente con la certificación de higiene adecuada.

¿En términos de seguridad, qué debe garantizar un sistema de enfriamiento evaporativo?

1. Control de temperatura del agua: La calidad del agua de suministro es un punto clave, por lo que el sistema de control debe informar y chequear periódicamente los parámetros necesarios. Asimismo, el sistema debe estar diseñado para mantener Tagua <20 ºC, incluyendo asimismo mecanismos de seguridad que deben entrar en funcionamiento en caso de que se detectaran temperaturas superiores a 25ºC.

El sistema Colt CoolStream utiliza sólo agua potable, purga el agua con regularidad, monitoriza su temperatura y prevé un ciclo de secado diario, con el fin de eliminar cualquier posible proliferación de legionella. Asimismo, el equipo dispone de un elemento de seguridad adicional el cual garantiza que, en caso de fallo en el equipo, se vacíe la totalidad del agua en la instalación y posteriormente se seque la misma, y  en caso de fallo de suministro eléctrico, el agua se vacíe de forma automática mediante una válvula de drenaje segura.

enfriamiento evaporativo

Colt Coolstream: Detalle de distribución y circulación de agua.

2. Control de la velocidad del aire: se debe garantizar que no se generen aerosoles durante el proceso de enfriamiento evaporativo.

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Colt CoolStream: principio funcionamiento (detalle 3D)

La solución más común es prevenir la formación de gotas, utilizando un panel rígido húmedo de absorción. En este caso, sin embargo, merece la pena detenerse un momento a analizar el tipo de ventilador que se utiliza: mientras que el ventilador axial garantiza una óptima distribución del aire sobre la cara del medio húmedo, las grandes unidades centrífugas utilizadas por muchos equipos del mercado tienden a proporcionar una distribución menos uniforme.

El control de la velocidad máxima del aire que atraviesa el panel de nuestro sistema Colt Coolstream evita la generación de aerosoles, asegurando de esta manera que no se arrastrarán gotas con el aire impulsado. El control del punto de trabajo del ventilador axial  permite mantener una velocidad de aire inferior a 1,7 m/s, teniendo de esta manera un margen de seguridad respecto a la velocidad mínima a partir de la cual se genera un arrastre de gotas – 2,0 m/s..

¿Cómo saber si un sistema de humidificación adiabática es seguro?

Antes de instalar un equipo concreto, debemos conocer qué pruebas de higiene ha completado con éxito, así como si dispone de una certificación de higiene expedida por un organismo de normalización de reconocido prestigio.

Colt CoolStream ha obtenido la certificación de higiene según VDI6022, lab(Hygiene requirements for ventilating and air-comditioning systems and air-handling units), la cual valida todos los aspectos de higiene requeridos en unidades climatizadoras de aire. Esta certificación es expedida por la Asociación Alemana de Ingenieros (VDI) y está reconocida como un estándar de aplicación global por el organismo británico HSE (Health and Safety Executive).

Aireadores con rotura de puente térmico: ¿cuándo se recomienda?

En términos de eficiencia energética de los edificios, existe en los últimos años una creciente preocupación en torno a las emisiones de CO2 que se traslada – en términos legislativos – en la aplicación de políticas y normativas enfocadas al ahorro de energía y, en consecuencia, a las mejoras del aislamiento térmico a considerar. Es por ello que en los últimos años se ha extendido el concepto de la rotura de puente térmico (RPT) en las ventanas y perfiles de aluminio. Pero, ¿qué significa realmente? En términos de evacuación de humos en caso incendio (SCTEH), ¿en qué proyectos se recomienda la instalación de aireadores que dispongan de dicha prestación?

Un puente térmico es una zona donde se transmite más fácilmente el calor, por las características del material o por su espesor. Esto puede ocurrir en aquellos puntos concretos de perfiles de aluminio (ventanas, aireadores, etc) donde estén en contacto las superficies interior y exterior (principalmente en los marcos perimetrales), pudiendo dejar escapar una pequeña parte de calor a través suyo (el aluminio es un metal conductor). Para evitar esta transmisión de calor, se usan los sistemas de rotura de puente térmico (RPT), utilizándose principalmente productos termoplásticos (poliamida 6.6) reforzados con fibra de vidrio que se intercalan entre los perfiles de aluminio que conforman la ventana. Asimismo, se debe considerar este sistema en locales donde se estima que en su interior haya un valor de humedad relativa elevado (ya sea por desprendimientos de humedad  por proceso o bien por tasas de carga latente ), puesto que la combinación de este factor con una temperatura exterior muy baja podría llevar a que la temperatura del superficial del perfil interior estuviera por debajo del punto de rocío y que ése condensara si no se dispone de RPT. En términos de evacuación de humos en caso de incendio (SCTEH), Colt dispone de aireadores certificados según EN 12101-2 y con rotura de puente térmico, integrándose perfectamente a nivel arquitectónico a las diferentes carpinterías previstas tanto en fachadas (Colt Coltlite CLT)  como en lucernarios y/o cubiertas (Colt FL DUO, entre otros) que se proyectan en edificios de pública concurrencia y/o singulares.

firelight duo aireador natural doble compuerta RPT colt

Ahora bien, ¿necesitamos instalar siempre aireadores con rotura de puente térmico? La respuesta a dicha pregunta se debe analizar en cada proyecto en particular puesto que, si bien es cierto que su instalación garantiza la ausencia de condensaciones en el interior, existirán muchos casos en los cuales no se precisa dotar de prestaciones de rotura de puente térmico al SCTEH, pero que podremos cumplir con los requerimientos de ahorro energético mediante el uso de aireadores que ofrezcan un buen aislamiento térmico ( que se traduce en valores bajos del coeficiente de transmisión térmica U[W/m2ºK]), como por ejemplo el aireador Colt Apollo.

colt apollo aireador cubierta rotura puente termico

A título de ejemplo, en una nave de almacenamiento a gran altura (no es de esperar en principio una tasa de desprendimiento de humedad considerable en su interior) pero climatizada en el plano de trabajo inferior, debido al gran volumen interior (mezcla entre aire tratado y aire bajo cubierta)  y a las infiltraciones de aire que tendrá (inevitables y que tenderán a igualar los valores de humedad absoluta interior y exterior en todo momento), nuestra experiencia nos lleva a afirmar que se consiguen resultados plenamente satisfactorios mediante el uso de equipos de altas prestaciones térmicas, pero sin necesidad de que dispongan de RPT. En cualquier caso, y tal y como se ha indicado anteriormente, la respuesta a la pregunta del enunciado del artículo debe ser analizada en cada caso particular, con el fin de ofrecer la solución que mejor se adapte a las necesidades concretas de cada proyecto.