Methods and Materials

Existen diferentes técnicas que permiten determinar el caudal de ven- tilación de cada estancia de la vivienda. La precisión de la medida varía entre las técnicas, así como la complejidad de la instrumenta- ción y el procedimiento.

Una de las técnicas más sencillas es medir la velocidad del aire en bocas y conductos, de tal forma que se pueda relacionar ésta con el caudal de ventilación mediante el área de la sección de paso. La medida de la velocidad del aire se realiza habitualmente con ter- moanemómetros o anemómetros de álabes.

Cuando se mide la velocidad del aire en bocas y conductos, es im- portante tener en cuenta que ésta no es uniforme en toda la sección. Para reducir el error de la no uniformidad de la velocidad en la sec- ción de paso, se recomienda dividirla en una serie de subsecciones. ASHRAE propone dividir las secciones rectangulares entre 16 y 64 sub- secciones, y las secciones circulares en secciones anulares, ver Fig. 6.1. En el caso de las secciones circulares se recomienda medir la veloci- dad en dos direcciones ortogonales para tener en cuenta la posible asimetría del perfil de la velocidad.

Figura 6.1. División en subsecciones de los conductos y bocas de sección rectangular y circular.

Para tratar de resolver el problema debido a la no uniformidad del perfil de velocidad se pueden emplear campanas. Estos dispositivos capturan el aire que pasa a través de las bocas de admisión o extrac- ción. En la garganta de la campana se mide la velocidad del aire, y ésta se relaciona con el caudal de ventilación mediante la sección de paso de la garganta, ver Fig. 6.2. Existen campanas de distintos tamaños y formas.

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Figura 6.2. Campana para la medida de caudales en terminales de aire. La medida del caudal de aire se puede alterar debido a las pérdidas de carga que se producen en la propia campana. Estas pérdidas de carga se compensan mediante la calibración del equipo o con la ayuda un pequeño ventilador.

Estas técnicas de medida sólo permiten la medida de caudales de ventilación en conductos y bocas. Cuando las entradas de aire no están perfectamente definidas, estas técnicas tienen importantes limi- taciones, tal y como ocurre en el caso de que existan infiltraciones de aire o que la renovación de aire se realice mediante microventilación. La técnica de los gases trazadores permite medir caudales de ven- tilación en locales ventilados por infiltraciones, ventilación natural y mecánica sin ningún tipo de limitación. Además, se pueden medir otros parámetros importantes que caracterizan la ventilación, estos parámetros se refieren a la eficiencia de la ventilación.

La técnica de los gases trazadores consiste en la emisión controlada de un gas no presente en el ambiente. La manera en la que se emite el gas define el método empleado. Son tres los métodos mediante gases trazadores que más se emplean: el método de la caída de la concentración, el método de la emisión constante y el método de la concentración constante. Los requisitos que son necesarios cumplir y el procedimiento de ensayo para la medida de caudales de ventila- ción mediante esta técnica se describen en la norma UNE – EN ISO 12569. La norma establece las características de la instrumentación en cuanto a su precisión y las comprobaciones a realizar antes, durante y después de cada ensayo. El cumplimiento de los requisitos de norma supone un error inferior al 10% con respecto al valor real.

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El método de la caída de la concentración consiste en emitir el gas trazador en el local de ensayo hasta alcanzar una determinada con- centración uniforme. Alcanzada la concentración definida, se detie- ne la emisión y se registra la evolución de la concentración del gas en el local, ver Fig. 6.3.

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 13: 10:00 13: 20:00 13: 30:00 13: 40:00 13: 50:00 14: 00:00 14: 10:00 14: 20:00 14: 30:00 Tiempo C (ppm)

Figura 6.3. Evolución de la concentración durante el ensayo mediante el método de la caída de la concentración.

La evolución de la concentración del gas trazador se define mediante la Ecuación 4.1.

   𝑐𝑐 𝑡𝑡 =  𝑐𝑐 𝑡𝑡 = 0 · 𝑒𝑒

donde c indica la concentración del gas trazador, t el tiempo transcu- rrido, Q es el caudal de ventilación y V el volumen del local ensayado. Se trata del método más sencillo de todos y el más utilizado, teniendo en cuenta tanto la instrumentación necesaria como la ejecución método. El método de la emisión constante es el que menos se utiliza, esto se debe a la necesidad de consumir una gran cantidad de gas. Es un método sencillo de ejecutar, pero cuando el caudal de ventilación no es constante, el método subestima el valor del caudal. El gas se emite hasta alcanzar el equilibrio entre la cantidad de gas emitido y el que abandona el local por ventilación. La cantidad de gas emitida se fija mediante un caudalímetro.

El método de la concentración constante se basa en mantener inva- riable la concentración en el local. Para ello, es necesario controlar la emisión del gas inyectando la cantidad necesaria en cada ins- tante, por lo que es imprescindible utilizar un sistema que controle la emisión del gas.

87 Sistemas de ventilación en viviendas. medida de caudales y comportaminento energético Mediante este método se pueden registrar variaciones del caudal de ventilación, y analizar el efecto de los ocupantes o de las condiciones climáticas cambiantes. Se trata de un método que se puede utilizar para calcular caudales de ventilación durante largos periodos de tiempo, sin que ello suponga un gran consumo de gas, ver Fig. 6.4.

Figura 6.4. Evolución del caudal de ventilación durante el ensayo mediante el método de la concentración constante.

6.3. PRINCIPALES PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN