Configuraciones del sistema de ventilación

La actividad humana genera una amplia gama de compuestos que se vuelven peligrosos en concentraciones suficientemente altas, y contaminantes de fuentes exteriores también puede degradar la calidad del aire interior. Los sistemas de ventilación mantienen estas sustancias en niveles bajos renovando constantemente el aire interior, y también contribuyen a mantener la humedad dentro del rango de 30 a 60 por ciento según lo recomendado por ASHRAE. Sin ventilación, no sería posible mantener los ambientes interiores cómodos y saludables.

Ventilación natural depende de las corrientes de viento, la temperatura exterior y otras condiciones climáticas para suministrar aire fresco. La ventaja de ventilación natural es que viene gratis, y en los edificios nuevos es posible optimizar el diseño arquitectónico para maximizar sus efectos. Sin embargo, ventilación natural es incontrolable y, en general, insuficiente para satisfacer plenamente los requisitos de los edificios modernos.

Normalmente, para cumplir ASHRAE normas y códigos de construcción de la ciudad de Nueva York, se debe instalar ventilación mecánica. Dependiendo de su configuración, sistemas de ventilación para toda la casa se puede clasificar en tres tipos principales:

Los sistemas equilibrados se pueden mejorar con ventilación de recuperación de energía, una tecnología que intercambia energía entre los flujos de aire de suministro y escape para maximizar el rendimiento y minimizar el costo general de funcionamiento del sistema.

Sistemas de ventilación de escape

Como lo implica su nombre, ventilación de escape Los sistemas solo despliegan extractores. Cuando el sistema comienza a funcionar, crea un efecto de presurización negativo en los espacios ocupados, aspirando aire fresco del exterior para renovar el que está agotado. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la ventilación por extracción no es posible en edificios herméticos, ya que se debe permitir la entrada de aire exterior. Si la envolvente del edificio se ha ajustado con masilla y burletes, la ventilación por extracción debe complementarse con conductos de ventilación. .

Sistemas de ventilación de escape tienen un solo juego de ventiladores y conductos, lo que los hace asequibles al tiempo que reduce el tiempo y el costo de instalación. Los gastos de energía son relativamente bajos porque solo hay un juego de ventiladores en funcionamiento y el mantenimiento también se simplifica. El diseño del sistema se puede diseñar para apuntar a áreas específicas donde se generan contaminantes, asegurándose de que se eliminen antes de que se propaguen al interior.

Ventilación de escape generalmente logra los mejores resultados en climas fríos y secos, donde el aire exterior no requiere deshumidificación. No se recomienda para climas tropicales y mixtos, porque el aire exterior cálido y húmedo entra sin control, lo que aumenta los gastos de refrigeración y deshumidificación. Además, tenga en cuenta que la despresurización extrae aire de todos los espacios circundantes, con poco control sobre el contenido de contaminantes. En general, se recomienda la ventilación por extracción para climas fríos y cuando la contaminación del aire exterior es baja.

Otro riesgo de la ventilación por extracción es la contracorriente, que se produce cuando un aparato de combustión absorbe repentinamente una gran cantidad de aire, lo que puede provocar una descarga disruptiva. Dado que la ventilación de escape provoca una presurización negativa y no controla el suministro de aire, existe una mayor posibilidad de contracorriente.

Suministro de sistemas de ventilación

Suministro de ventilación sólo utiliza ventiladores de inyección, presurizando las habitaciones y provocando que el aire interior se escape constantemente. La principal ventaja de la ventilación de suministro es el control, ya que el aire exterior se puede filtrar, humidificar o secar según sea necesario. Además, el efecto de presurización evita la entrada de contaminantes desde los espacios circundantes o desde el exterior.

Otro beneficio de suministro de ventilación es que elimina el riesgo de contracorriente de los aparatos de combustión debido a la presurización positiva. Los gastos de instalación, operación y mantenimiento también se reducen gracias a la sencilla configuración del sistema.

Suministro de ventilación es más adecuado para condiciones de clima tropical o mixto, donde a menudo se requiere deshumidificación y filtrado. Esta configuración tiende a causar problemas en climas fríos, ya que el efecto de presurización puede provocar la condensación de la humedad del aire interior, lo que lleva a la acumulación de humedad y sus efectos secundarios comunes: daños en los muebles y la proliferación de moho, bacterias y ácaros del polvo.

Sistemas de ventilación equilibrados

A sistema de ventilación equilibrado es el resultado de la combinación de ventilación de extracción y de suministro: se pueden controlar ambos flujos de aire, lo que proporciona los beneficios de ambas configuraciones del sistema. Por supuesto, esto tiene un costo de instalación y operación más alto, ya que ahora hay dos juegos de ventiladores y conductos.

Ventilación equilibrada es adecuado para todas las condiciones climáticas, y los flujos de aire se pueden ajustar para proporcionar cualquier efecto de presurización según sea necesario: positivo, negativo o neutral. Las ubicaciones recomendadas para cada conjunto de conductos son las siguientes:

  • Los conductos de suministro deben centrarse en las áreas donde los ocupantes pasan la mayor parte de su tiempo, incluidas las salas de estar y los dormitorios. Esto asegura que estas áreas siempre tengan un suministro de aire fresco y limpio.
  • Los conductos de escape deben enfocarse en áreas donde la humedad y la humedad se liberan con frecuencia, como cocinas, baños, lavanderías y salas de calderas.

Por supuesto, es posible instalar salas de suministro y escape para cada habitación, pero los costos del sistema aumentan significativamente. Con el enfoque presentado anteriormente, los costos del sistema se optimizan sin comprometer el rendimiento.

Ventilación con recuperación de energía: mejora de la eficiencia de la ventilación equilibrada

La ventilación con recuperación de energía consiste en intercambiar energía entre el aire de impulsión y el de salida, de modo que en general Los costos de HVAC se minimizan. Estos sistemas se pueden clasificar en dos tipos principales:

  • Ventilación de recuperación de calor (HRV)Los sistemas solo intercambian calor entre los flujos de aire de suministro y escape.
  • Ventilación con recuperación de entalpía (ERV)Los sistemas intercambian tanto calor como humedad.

Operación de verano

En el verano, el aire exterior generalmente requiere enfriamiento y deshumidificación. Sin embargo, cuando se agota el aire, sigue estando más frío y seco que el aire de suministro; por lo tanto, se pierde una parte de la energía utilizada para enfriar y deshumidificar.

Operación de invierno

Durante el invierno, las necesidades de HVAC se invierten porque el aire exterior generalmente requiere calefacción y humidificación. El principio de funcionamiento de HRV y ERV es el mismo, pero se invierte la dirección en la que se transfieren el calor y la humedad.

  • El aire de escape es más cálido y el intercambiador de calor captura una parte de esa energía térmica para precalentar el aire de suministro.
  • Si se utiliza ERV, la humedad también se recupera del aire de escape y se suministra al aire de suministro.

Recomendaciones generales para HRV y ERV

Es importante tener en cuenta que Sistemas HRV y ERV son significativamente más complejos que los sistemas de ventilación presentados anteriormente. Solo pueden ser instalados y reparados por personal calificado, lo que aumenta su costo de propiedad. Comparado con un básico ventilación equilibrada sistema, Sistemas HRV y ERV tienen un costo de funcionamiento más alto, pero los gastos generales de HVAC se reducen.

Sistemas HRV y ERV Aumento de la eficacia cuando se alcanzan temperaturas extremas y humedad durante el verano o el invierno, o cuando los costos de combustible para calefacción son elevados. Sus beneficios disminuyen en condiciones climáticas moderadas, donde el costo de funcionamiento adicional puede ser mayor que los ahorros logrados. ventilación equilibrada es una mejor alternativa en estos casos.

Ventilación puntual: un complemento para la ventilación de toda la casa

Ventilación puntual consiste en utilizar extractores para extraer los contaminantes y la humedad de la estancia donde se liberan, evitando que se extiendan por otros espacios interiores. En entornos residenciales, ventilación puntual se usa más comúnmente en baños y cocinas para cumplir con los niveles mínimos de aire de escape establecidos tanto en el Código mecánico de la ciudad de Nueva York y ASHRAE normas:

  • Los baños requieren 50 cfm de ventilación intermitente o 20 cfm de ventilación continua.
  • Las cocinas requieren 100 cfm o ventilación intermitente o 25 cfm de ventilación continua.

Ventilación puntual Puede ser un gran complemento para los sistemas de ventilación de suministro, eliminando contaminantes de áreas clave. Esta combinación proporciona muchos de los beneficios de un sistema de ventilación equilibrado sin tener que instalar un juego completo de extractores y conductos. La única desventaja de esta combinación es que los sistemas HRV y ERV son inviables, ya que no hay ningún punto en el que se pueda intercambiar calor o humedad entre los flujos de aire.