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Renovación del aire: ¿cómo controlarla en función del nivel de CO2?

ACR CO2 TRA

La tasa de renovación del aire (TRA) siempre ha sido un concepto clave de la gestión de los sistemas de circulación del aire de los edificios. Actualmente, esta medición es todavía más crucial, ya que está directamente implicada en la lucha contra la covid, y en general contra cualquier tipo de virus o bacteria.

Si la TRA (o ACR para Air Change Rate en inglés) es uno de los pilares de la calidad del aire interior (CAI), es porque el mejor medio para mantener el aire sano consiste en renovarlo en su totalidad con una frecuencia suficientemente elevada. Se trata del método más simple y eficaz para lograr que no se acumulen contaminantes, gases, partículas, bacterias y virus en un ambiente confinado. En pocas palabras: la TRA es el número de renovaciones de la totalidad del volumen de aire de una sala en una hora.

El CO2 como testigo del confinamiento de una sala

Anteriormente, la TRA se fijaba de forma reglamentaria mediante una tabla que recomendaba valores genéricos en función de cada lugar y su actividad, pero el paradigma ha cambiado: ahora, los profesionales convienen en designar el nivel de CO2 como un objetivo prioritario a alcanzar, para determinar a partir de él la TRA que se debe aplicar. En efecto, la medición del nivel de CO2 (en ppm) es el testigo más fiable y eficaz de la calidad del aire interior.

KCC TrackLog CO2

El nivel de CO2 presenta la ventaja de reaccionar muy deprisa a la frecuencia de renovación del aire interior, y sobre todo de tener en cuenta la presencia de ocupantes en una sala. Estos últimos expiran constantemente CO2, motivo por el cual medir este gas permite adaptar la TRA de una sala directamente en función de su densidad de frecuentación, y por tanto de los riesgos de contaminación.

Globalmente, los niveles de CO2 recomendados se sitúan en promedio entre 800 y 1000 ppm, con una tolerancia a 1300 o 1500 ppm según los entornos. En general, se admite que un nivel de CO2 superior a 2500 ppm empieza a ser problemático en caso de exposición prolongada.

Para más información, consulte nuestros artículos de blog:
La CAI se ha convertido más que nunca en una cuestión de salud
Tasa de renovación del aire interior: una medición crítica contra la covid

Cómo controlar la TRA en 4 etapas

Para garantizar la correcta renovación del aire de una sala, se deben realizar varios controles con distintos instrumentos.

Recuerde que estas recomendaciones solo son válidas para los edificios climatizados de los sectores terciarios e industriales, y en particular en zonas con ambiente controlado. No son aplicables al sector doméstico, las oficinas sin aire acondicionado ni las salas provistas de un simple split (unidad clásica de aire acondicionado individual).

  • Medición del caudal de aire entrante en la sala
    Todo empieza con esta medición, la más importante del procedimiento: en primer lugar hay que asegurarse de que el sistema de circulación del aire impulsa suficiente aire dentro de la sala, ya que es ahí donde opera la parte activa de la ventilación. El instrumento más fiable para este tipo de mediciones es un balómetro como el DBM 620, que puede adaptarse a todo tipo de salida de ventilación.

    Gracias a su aplicación móvil SmartKap, el DBM 620 puede calcular automáticamente la TRA de una sala en función de sus mediciones de caudal en salida y de las dimensiones del volumen del espacio en cuestión. También es posible utilizar un anemómetro de hélice o de hilo caliente y proceder por barrido o zonificación en las rejillas, pero este método es más engorroso y no puede aplicarse a los difusores, un tipo de salida que solo puede gestionar un balómetro.

DBM 620 Sauermann
  • Medición del caudal de aire en extracción
    Para asegurarse de que el aire circula correctamente, no hay que olvida medir también los caudales de aire en las salidas de extracción. En general, estas rejillas de retorno son pasivas: no se ventila el aire a través de ellas sino que se impulsa por sobrepresión. Para estas rejillas, la mejor solución es utilizar un anemómetro de hélice o de hilo caliente acompañado de un cono de dimensiones adaptadas. Para las rejillas de retorno de grandes dimensiones (600 x 600 mm), el DBM 620, capaz de detectar automáticamente el sentido del flujo de aire, lógicamente también será capaz de medir los caudales en la salida.

Para más información, lea nuestro blog y vea nuestro webinario (en francés) sobre la medición en salida.

  • Medición de sobrepresión dentro de la sala
    En las zonas con ambiente controlado, es preciso ir más lejos para garantizar el correcto funcionamiento de la ventilación. Es posible utilizar un sensor de presión diferencial para comparar la presión de la sala con la presión en el exterior de la misma. Lo ideal es que la sala presente una muy ligera sobrepresión, pero tampoco demasiada: no más de 20 Pa de diferencia. Un valor superior indica que las salidas de aire son demasiado pequeñas o están demasiado obstruidas, o simplemente que el caudal de aire impulsado es excesivo (y en tal caso consume demasiada energía).

  • Instalación o consulta del monitor de CO2
    Al iniciar o terminar la inspección, un monitor de CO2 como el AQ 110, el CO2 Stats o el KCC 320 permite medir si el aire interior está suficientemente renovado, para confirmar o invalidar las anteriores mediciones. Mediante estos instrumentos, se recomienda instalar un control permanente de este parámetro. Si los resultados de las anteriores mediciones son satisfactorios, pero el nivel de CO2 sigue siendo excesivo, es posible que se deba a otros problemas:

    Primera causa posible: una mala calidad del aire entrante en la sala (una cantidad excesiva de aire recuperado a nivel de la central de tratamiento del aire, un posible problema de filtración, o bien una toma de aire exterior situada en un entorno demasiado contaminado).
    Otra causa probable: algunas partes de la sala se encuentran en un “ángulo muerto” de la renovación del aire debido a la ausencia o a la ubicación incorrecta de una salida de aire, que provoca una mala circulación de este último. Por este motivo, en ocasiones es preciso efectuar una medición cartográfica del nivel de CO2 en varios puntos de la sala utilizando varios registradores.

AMI 310 Sauermann

¿Qué otras comprobaciones realizar en caso de problema?

  • Compruebe que las salidas de aire no estén obstruidas
    Lo primero que se debe hacer en la sala es comprobar que las salidas de aire no estén obstruidas (grasa, polvo, etc.) en su superficie e incluso en su interior. En algunos casos, puede haber un filtro obstruido (campana de aspiración).

  • Compruebe la limpieza de los filtros de aire
    Antes de realizar mediciones, también debe comprobarse que los filtros de aire no estén obstruidos a nivel de los conductos de entrada o de la central de tratamiento del aire (CTA).

  • Compruebe el correcto funcionamiento del ventilador de la CTA
    Si el caudal de aire es demasiado débil en la entrada, el problema también puede venir del sistema de propulsión del aire de la CTA. El motor del ventilador puede estar deteriorado o averiado, o el propio ventilador puede estar excesivamente sucio, aunque esté protegido por filtros de polvo en su llegada.

  • Realice un reequilibrado
    El problema también puede deberse a un mal equilibrado del sistema de circulación del aire del edificio o a un desequilibrado progresivo. En tal caso, se debe acudir a profesionales para ajustar la ventilación, restablecer las cascadas de presiones en el sector industrial y optimizar el consumo energético del sistema de circulación del aire.

¿Cómo calcular la TRA necesaria para lograr la tasa de CO2 deseada?

Para calcular la TRA necesaria en función de un objetivo de tasa de CO2, se deben articular varios parámetros para tener en cuenta el conjunto del entorno:

Objetivo de nivel de CO2

La tasa ideal es de 800 ppm en interior (obviamente, cuanto menos, mejor). Las tolerancias aumentan a 1000, 1300, 1500, o incluso a 2000 ppm, en función de los lugares interiores en cuestión y las políticas de CAI de cada país.

Nivel de CO2 exterior

No olvide que el aire impulsado al interior ya está cargado de CO2. La concentración de CO2 es de 400 ppm en el campo y próximo a 700 ppm en la ciudad.

Volumen de la sala

Un parámetro clave: multiplique longitud, anchura y altura, y, si es preciso, redondee al volumen superior para garantizar una TRA suficiente si la sala tiene una forma compleja.

Número de ocupantes

Cada expiración humana contiene unas 45 000 ppm de CO2, una fuerte concentración que lógicamente varía el nivel de CO2 de la sala ocupada, sobre todo si la densidad de ocupantes es alta.

Actividad de los ocupantes

La actividad de los ocupantes determina el volumen de aire expirado por cada persona, y por tanto la cantidad de CO2. Este parámetro puede variar enormemente, y por tanto será determinante: una actividad deportiva produce unas ocho veces más volumen de aire expirado que una actividad normal.

Gracias a estos elementos, es posible calcular con precisión la TRA óptima de una sala en número de renovaciones de la totalidad de su volumen de aire en el transcurso de una hora. Asimismo, esta cifra determinará directamente el caudal de aire que se debe inyectar en la sala a través de las salidas de ventilación.

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