Principios de la ventilación

Una cantidad igual a una décima parte de un tercio del flujo total de aire debe ser aire oxigenado fresco exterior. Este principio a menudo se pasa por alto en los hogares y lugares de trabajo por el bien de la economía. Se debe usar energía costosa de calefacción y refrigeración en este aire exterior para ajustar su temperatura a la configuración del termostato de la construcción.

La calefacción de espacios domésticos a menudo se basa en grietas (pequeñas aberturas de ajuste alrededor de puertas y ventanas) para volver a suministrar aire fresco a los espacios habitables. Las calderas y hornos que no tienen suministro de aire exterior consumen aire del espacio vital para mantener la combustión. Esto crea una pequeña presión negativa dentro del edificio. La presión del aire exterior, que ahora es más alta, fuerza el aire exterior al interior del edificio a través de espacios de ajuste en todo el edificio.

Factores matemáticos en la ventilación

  • Los sopladores y ventiladores (manejadores de aire) están clasificados en pies cúbicos por minuto (CFM).
  • Los humanos requieren al menos seis cambios de aire por hora.
  • Fumar en exceso y otros contaminantes del aire quintuplican (multiplican por 5) el requerimiento de aire fresco.
  • El volumen del edificio o espacio para ser ventilado debe calcularse en pies cúbicos.

Cambios de aire por hora

Una regla general es que se deben proporcionar seis cambios de aire por hora para condiciones de trabajo humanas cómodas y saludables. Todo el aire en el edificio pasará a través de un filtro en cada cambio de aire diseñado, o seis veces por hora. Un controlador de aire de ventilación será responsable de mover todo el aire a través de ese filtro la cantidad requerida de veces por hora.

Ejercicio de demostración

Para una construcción de dos pisos con un plano de planta de 60' x 30' y un techo de 12'

Calcular

  1. Calcular el área total del plano en planta
    60' x 30' x 2 pisos = 3600'
  2. Calcular el volumen necesario
    3600' x 12' altura del techo = 43200 pies cúbicos
  3. Calcular la circulación del aire
    Dado que por norma el aire debe circular 6 veces cada hora entonces
    Hora = 43200 pies cúbicos x 6 =259200 pies cúbicos por hora
  4. Convertir el aire de pies cúbicos por hora a pies cúbicos por minuto
    259200 ÷ 60 = 4320 pies cúbicos por minuto
  5. Cual debe ser la calificación del controlador
    Controlador aereo deber ser = 4320 CFM

Una forma de ajustar la proporción de aire fresco por persona, especialmente en entornos de trabajo más pequeños, es tener un ventilador de entrada de aire fresco que suministre aire a las tasas que se muestran en la siguiente tabla para los entornos de fumadores y no fumadores.

Ajustar la salida de un ventilador conectado directamente requiere cambiar las conexiones de los cables de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Esto dará como resultado solo un número limitado de opciones de CFM.

Cuando el manipulador es accionado por correa, la velocidad se puede ajustar en un rango mucho más amplio cambiando las poleas del motor de accionamiento, el eje del ventilador o ambos.

El motor de accionamiento tendrá una clasificación de RPM (revoluciones por minuto) en una etiqueta que generalmente está clavada en la carcasa del motor. La ecuación que relaciona las velocidades del soplador y el motor con los respectivos diámetros de las poleas es la siguiente:

RPM del ventilador x Diámetro de la polea del ventilador = RPM del motor x Diámetro de la polea del motor

Mediante algunos arreglos podemos derivar tres formulas utiles:
BPD = (MRPM ÷ BRPM) x MPD
MPD = (BRPM ÷ MRPM) x BPD
BRPM = MRPM x (MPD ÷ BPD)

Donde,

BRPM = RPM del soplador
MRPM = RPM del motor
MPD = Diámetro de la polea del moto
BPD = Diámetro de la polea del ventilador

Ejercicio de demostración

¿ Qué tamaño de poleas se deben usar para producir un RPM de soplador de 2000 ?

Si se desea un BRPM de 2000 y la velocidad del motor es 1750 RPM, entonces:
2000 = 1750 x (MPD ÷ BPD)
La parte superior debe ser siempre mayor que la parte inferior en dado caso que la parte inferior fuera 1, tenemos que buscar el valor de arriba de esta forma:
2000 ÷ 1750 = 1.143
Por tanto deducimos que el diámetro de la polea del motor debe ser 1,143 veces el diámetro de la polea del ventilador