El flujo de aire requerido de un enfriador de aire industrial está determinado principalmente por el tamaño del espacio, la altura del techo, los cambios de aire requeridos, la carga de calor y las condiciones de ventilación. Elegir una unidad sólo por área de piso puede resultar en muy poco o demasiado flujo de aire.
Para una fábrica, almacén o taller grande, un punto de partida práctico es calcular el volumen del edificio y luego determinar cuánto aire necesita circular o reemplazarse cada hora.
1. Calcule el volumen de aire del taller
Primero, calcule el volumen total de aire del área que necesita refrigeración:
Volumen de aire (m³)=Largo (m) × Ancho (m) × Alto promedio (m)
Por ejemplo, un taller es:
Longitud: 50m
Ancho: 30 metros
Altura media: 8 m
El volumen del taller es:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
Esta cifra de 12.000 m³ es la base para el cálculo del caudal de aire.
Para edificios con diferentes alturas de techo, utilice la altura promedio en lugar de simplemente utilizar el punto más alto.
2. Determine los cambios de aire necesarios por hora
El siguiente paso es determinar cuántas veces se debe reemplazar o hacer circular el aire del taller cada hora.
La fórmula básica es:
Flujo de aire requerido (m³/h)=Volumen del taller (m³) × Cambios de aire por hora (ACH)
Por ejemplo, si el taller de 12.000 m³ requiere 20 cambios de aire por hora:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
Por tanto, la necesidad calculada es de aproximadamente 240.000 m³/h.
Sin embargo, no existe un valor ACH único que se aplique a todas las fábricas. El valor apropiado depende de la carga de calor, las aberturas del edificio, el proceso de producción, la disposición de ventilación, el clima y el objetivo de enfriamiento.
3. Considere la carga de calor de la fábrica
Los cambios de aire proporcionan un punto de partida útil, pero no deben ser la única consideración.
Un taller con máquinas de soldar, hornos, compresores, secadores u otros equipos que producen calor-puede requerir una disposición del flujo de aire diferente a la de un almacén con una generación interna de calor relativamente baja.
Preste especial atención a fuentes de calor concentradas como:
- Estaciones de soldadura
- Hornos industriales
- Máquinas de moldeo por inyección
- Compresores
- motores
- Hornos y secadoras
- Líneas de producción en caliente
Si el calor se concentra en áreas específicas, el sistema de enfriamiento puede necesitar un mayor flujo de aire o una distribución de aire específica en esas zonas.
4. Calcule la cantidad de enfriadores de aire industriales
Una vez estimado el flujo de aire total requerido, divídalo por el flujo de aire nominal del enfriador de aire industrial seleccionado.
Número de unidades=Flujo de aire total requerido ÷ Flujo de aire por unidad
Por ejemplo:
Caudal de aire necesario: 240.000 m³/h
Caudal de aire por refrigerador: 20.000 m³/h
Entonces:
240.000 ÷ 20,000=12 unidades
Por tanto, el cálculo preliminar indica aproximadamente 12 refrigeradores de aire industriales.
En la práctica, la cantidad final puede cambiar después de considerar la distribución del flujo de aire, los lugares de instalación, las fuentes de calor, la estructura del edificio y las condiciones operativas reales.
5. No calcule el flujo de aire únicamente a partir del área del piso
Un error común es decir:
Un enfriador de aire industrial puede enfriar X metros cuadrados.
Este enfoque puede resultar engañoso porque la misma superficie del suelo puede tener volúmenes de aire muy diferentes.
Por ejemplo:
Fábrica A
1,000 m² × 4 m = 4,000 m³
Fábrica B
1,000 m² × 10 m = 10,000 m³
Aunque ambas fábricas tienen la misma superficie, la fábrica B contiene 2,5 veces más volumen de aire.
Por lo tanto, el flujo de aire del enfriador de aire industrial debe evaluarse utilizando el volumen del edificio, no solo el área del piso.
6. Considere la altura del techo
La altura del techo adquiere especial importancia en los grandes edificios industriales.
Un taller de techo-alto tiene un mayor volumen de aire, pero eso no significa necesariamente que todo el aire deba tratarse exactamente de la misma manera.
El diseño debe considerar dónde se ubican los trabajadores y dónde se acumula el calor.
En el caso de los enfriadores de aire industriales-montados en el techo, los factores importantes incluyen:
Altura de montaje
Dirección de descarga de aire
Velocidad del aire a nivel de trabajo.
Distancia entre unidades
Obstrucciones estructurales y de techo
Disposición del equipo de producción.
El objetivo es un movimiento de aire efectivo en la zona ocupada en lugar de simplemente lograr una cifra alta de flujo de aire total.
7. Considere la ventilación existente
Los enfriadores de aire industriales evaporativos introducen aire enfriado en el taller. El aire cálido y la humedad necesitan un camino para salir.
Por lo tanto, el flujo de aire requerido debe evaluarse junto con el sistema de ventilación existente.
Controlar:
Extractores de aire
Ventilaciones de techo
ventanas
puertas
Aberturas de pared
Ventilación natural
Sistemas de extracción de aire existentes
Si el edificio tiene un intercambio de aire deficiente, es posible que aumentar por sí solo el número de enfriadores evaporativos no proporcione el resultado esperado.
8. Considere la temperatura y la humedad
Para los sistemas de enfriamiento evaporativo, la humedad ambiental tiene un efecto directo en el rendimiento de enfriamiento alcanzable.
En un ambiente cálido y seco, el aire entrante puede absorber más humedad, lo que generalmente permite un mayor enfriamiento por evaporación.
En un ambiente cálido y húmedo, el potencial de enfriamiento por evaporación disponible es menor.
Por lo tanto, un cálculo del flujo de aire debe ir acompañado de datos climáticos locales, en particular:
Temperatura exterior en verano
Humedad relativa
Temperatura de bulbo húmedo
Condiciones de funcionamiento estacionales
Un valor elevado de caudal de aire no puede compensar indefinidamente unas condiciones de humedad inadecuadas.
9. Verifique la distribución del flujo de aire, no solo el flujo de aire total
Dos sistemas de enfriamiento de fábrica pueden tener el mismo flujo de aire total pero producir resultados diferentes.
Por ejemplo, 200.000 m³/h distribuidos uniformemente en un taller pueden proporcionar una mejor refrigeración-de la zona de trabajo que el mismo flujo de aire concentrado en un área.
Antes de finalizar el diseño del enfriador de aire industrial, considere:
Enfriador → Ruta del flujo de aire → Área de trabajo → Ruta de escape
Evite colocar la descarga directamente contra:
Grandes paredes
Maquinaria alta
Bastidores de almacenamiento
Columnas estructurales
Otras obstrucciones
El flujo de aire debe tener un camino razonablemente despejado a través del área ocupada.
10. Ejemplo de cálculo del flujo de aire de un enfriador de aire industrial
Considere una fábrica con:
Longitud: 60m
Ancho: 40 metros
Altura media: 8 m
Volumen del taller: 19.200 m³
Cambios de aire de diseño: 20 ACH
El flujo de aire requerido es:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
Supongamos que el refrigerador de aire industrial seleccionado proporciona 24.000 m³/h por unidad.
El número preliminar de unidades es:
384.000 ÷ 24,000=16 unidades
Entonces, 16 unidades serían el punto de partida para el cálculo del flujo de aire.
Luego, se debe comparar la cantidad y el diseño final del equipo con la carga de calor de la fábrica, las aberturas de ventilación, la humedad, la altura de instalación y la distribución del flujo de aire.
11. ¿Qué información se necesita para calcular el flujo de aire?
Cuando solicite una recomendación de enfriador de aire industrial, proporcione una superficie mayor que la de la fábrica.
La información útil del proyecto incluye:
Longitud de fábrica
Ancho de fábrica
Altura del techo
Área de enfriamiento
Temperatura exterior de verano
Humedad relativa
Principales fuentes de calor
Número de trabajadores
Equipo de producción
Extractores de aire existentes
Puertas y ventanas
Suministro de agua disponible
Fuente de alimentación
Periodo de funcionamiento deseado
Estos detalles permiten evaluar los requisitos de flujo de aire de acuerdo con las condiciones reales de fábrica.
Cálculo del flujo de aire del enfriador de aire industrial: fórmula clave
Para un cálculo preliminar, recuerda estas dos fórmulas:
Volumen del taller=Largo × Ancho × Alto promedio
Flujo de aire requerido=Volumen del taller × Cambios de aire por hora
Entonces:
Número de enfriadores de aire=Flujo de aire requerido ÷ Flujo de aire por unidad
Estas fórmulas proporcionan un punto de partida útil para la selección de enfriadores de aire industriales. No deben reemplazar un diseño completo de HVAC o ventilación cuando el proyecto tiene cargas de calor complejas, requisitos de temperatura estrictos o condiciones ambientales especializadas.
Consideraciones finales
Calcular el flujo de aire requerido para un enfriador de aire industrial es más que multiplicar el área de la fábrica por un número fijo. El volumen del taller, los cambios de aire, la carga de calor, la humedad, la ventilación, la altura del techo y la distribución del flujo de aire afectan la selección final del equipo.
Para una fábrica o taller grande, comience con el volumen del edificio y los cambios de aire necesarios para estimar el flujo de aire total. Luego verifique el flujo de aire nominal del enfriador de aire industrial seleccionado y divida el requisito total entre varias unidades. Finalmente, ajuste la cantidad y disposición del equipo de acuerdo con las fuentes de calor reales, el sistema de ventilación y las áreas de trabajo.
Para una cotización de proyecto, se deben proporcionar las dimensiones de la fábrica, la altura del techo, la temperatura y humedad locales en verano, las fuentes de calor y la información de ventilación existente para que la configuración del enfriador de aire industrial pueda evaluarse con mayor precisión.
