Sistemas de ventilación eficientes para edificios industriales

  • 28 Septiembre, 2016
  • Calidad del Aire
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En el ámbito de la calidad del ambiente de interiores, la adecuada ventilación de los espacios en los que vivimos y desarrollamos nuestra actividad diaria se ha convertido en un aspecto fundamental que nos protege frente a la aparición de problemas asociados a alergias, irritaciones de las vías aéreas, resfriados, etc. De hecho, existen numerosas normas técnicas y legislación aplicable donde se indica el cumplimiento de parámetros referidos a la ventilación.

Más allá de los espacios domésticos y de oficina, este parámetro se vuelve aún más crítico en aquellas circunstancias en las que el ambiente interior está asociado a un entorno industrial, donde se producen emisiones de compuestos químicos, partículas o bioaerosoles producidos por los procesos productivos que se desarrollan en el interior de los edificios. En estos casos, se precisa de sistemas de ventilación que capten y transporten dichos contaminantes hasta su tratamiento o evacuación.

Diseño optimizado, mayor eficiencia del sistema

Una inadecuada ventilación infra-dimensionada puede producir riesgos para la salud de los trabajadores o pérdidas económicas relacionadas con la ineficacia del sistema, del mismo modo que un sistema de ventilación sobre-dimensionado acarrea innecesarios gastos energéticos.

Por este motivo, el diseño geométrico del sistema de ventilación de los edificios, así como el dimensionamiento del mismo son aspectos fundamentales para conseguir que el sistema sea un éxito. Es necesario establecer criterios e instrumentos que determinen la eficiencia del sistema de ventilación, aportando un diseño optimizado que de respuesta a las necesidades concretas del edificio que se quiere ventilar.

A lo largo de años de experiencia en este campo, nos hemos enfrentado a numerosas situaciones en las que la eficiencia del sistema ha quedado relegada a un segundo plano y en las que se han utilizado criterios de diseño del sistema de ventilación demasiado simplistas. En estos casos, la consecuencia inmediata ha sido la de no conseguir dar repuestas eficientes al complejo problema ambiental que se genera en el interior de los edificios industriales.

Mecánica de fluidos computacional (CFD)

Existe, por tanto, una demanda de herramientas que contemplen todos los factores que concurren en estas situaciones y que aporten diseños ajustados a cada una de las situaciones concretas.

Unos de los avances más importantes en diseño industrial en este sentido es la aplicación de la dinámica de fluidos computacional, CDF (por sus siglas en inglés, computational fluid dynamics). Los avances en la tecnología computacional han permitido aplicar complejos modelos matemáticos basados en las ecuaciones de dinámica de fluidos, métodos numéricos y algoritmos que simulan el comportamiento de fluidos en espacios 3D.

La CFD se desarrolló a principios de los años 60 en la industria aeroespacial, implantándose en los años 80 como una herramienta fundamental aplicada a la predicción del flujo de fluidos. Fue a partir de los años 90 cuando se dio un salto cualitativo en su uso, aplicándose entonces en otros ámbitos de la ingeniería como la ventilación y climatización. En la actualidad, la CFD se emplea de manera exitosa en el diseño de sistemas de ventilación y climatización industrial en EE.UU. y Europa.

Aplicación de la CFD en España

En España, la implantación de la mecánica de fluidos computacional no es tan elevada, y ello a pesar de que es fácil encontrar empresas que presten estos servicios de evaluación y diseño de sistemas de ventilación.

En este sentido, el Departamento en el que desarrollo mi actividad (Modelizaciones Ambientales), ha realizado con éxito proyectos de ventilación industrial empleando modelos CFD en edificios EDARs y en el sector del refino del petróleo, en los que ha sido posible constatar:

  • Optimización del diseño
  • Mejora de la eficiencia
  • Ahorro energético

Cabe destacar el proyecto realizado para el Consorcio de Aguas de Bilbao Bizkaia sobre los sistemas de ventilación de los edificios de deshidratación y tamizado de fangos de la EDAR Galindo (Sestao, Vizcaya), en colaboración con la UTE Elecnor-Hidroambiente.

Los resultados obtenidos en este trabajo han permitido optimizar la eficiencia del sistema mediante la modificación de distintos parámetros, como los conductos de entrada y salida de aire, velocidad y caudales implicados. Asimismo, se ha conseguido mejorar la eficiencia energética del mismo en un 15% aproximadamente.


Artículo escrito por Antonio Amo Peña (Diagnóstico y Control de Olores LABAQUA). Cuenta con más de 17 años de experiencia en el ámbito del control analítico medio ambiental, consultoría en medio ambiente y en especial, en el campo de la contaminación ambiental por olores.

 

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