Lavadores de Aire (Aire Acondicionado)

Los lavadores de aire se caracterizan por retirar el aire caliente y sucio del ambiente, y entregarlo en las condiciones ideales de humedad y a una temperatura adecuada.

A diferencia de el aire acondicionado convencional, donde el refrigerante sufre un proceso de cambio de fase que permite la extracción de calor de un ambiente que no está en contacto directo con el refrigerante, y que se lleva al exterior, en un lavador de aire el refrigerante (agua) y el aire que se desea acondicionar se mezclan, generándose enfriamiento por evaporación y teniendo como resultado un aire mas fresco, con humedad controlada y con menos partículas de polvo que quedan atrapadas en el agua. Todo esto a un costo de imprementación y mantenimiento mas bajo.

Los componentes de un sistema de lavado de aire son:

-          inyectores de agua pulverizada

-          removedores de exceso de agua

-          depósito de agua

los inyectores proveen el agua inyectada a diferentes temperaturas dependiendo de si se desea humidificar o deshumidificar el ambiente, los removedores atrapan las gotas grandes y filtra el aire de partículas sólidas.

El depósito de agua contiene el agua retirada, sólidos, etc.

A diferencia de diferentes vaporizadores, nunca se llevará el aire a una sobresaturación que cree condensación y humedades excesivas, por el principio físico con el que funcionan.

La temperatura del lavador del aire puede establecerse como:

Donde
Todb es la temperatura de salida bulbo seco.

Tidb es la temperatura de entrada bulbo seco.

n es la eficiencia del lavador.

Tiwb es la temperatura de entrada bulbo húmedo.

La eficiencia del lavador puede estar entre el 50% para unidades simples de goteo, hasta cerca del 90% para unidades con atomizadores eficientes.

En caso de necesitar una humedad mayor, se puede precalentar el agua o el aire, lo que permitirá que la mezcla pueda saturarse con una mayor cantidad de agua. La versatilidad que proveen los lavadores de agua es que también se puede retirar humedad del ambiente. Esto se logra cuando el agua que se inyecta se encuentra a una temperatura inferior a la temperatura de bulbo húmedo del aire de entrada. Al enfriarse el aire, se saturará con menor cantidad de agua, creando condensación dentro del lavador de aire y retirando la humedad.

Al condensar el aire, parte del polvo y contaminantes quedarán depositados en el agua ayudando a limpiar el aire, sin embargo, cabe destacar que el agua sobrante debe ser retirada del sistema.

Los sólidos también deben ser monitoreados ya que si bien se retiran sólidos del aire al deshumidificar, al humidificar el aire se eliminan estos sólidos lo que puede hacer que l agua se vuelkva corrosiva para la maquina. Estos eventos deben ser controlados químicamente.

El lavador de aire ayuda a depositar diferentes impurezas del aire tales como polvo, motas, aceites y otros materiales particulados. Estos depósitos deberán ser removidos cambiando el agua del sistema y utilizando diferentes químicos que ayudan a disolver estos sólidos evitando que se tapen los aspersores de agua.

Los cuidados que se deben tener en un lavador de aire, incluyen la eliminación de las impurezas y motas que se acumulen en el agua, además de evitar el crecimiento de bacterias en el sistema. Para controlar el olor se puede utilizar bromuro o peróxido de hidrógeno que no agregan olores fuertes y inhiben el crecimiento de bacterias.

La cantidad de aire requerida es:

Donde Q es el calor total (sensible y latente) que es igual a la carga del ambiente, y hi y hs son las entalpías de el aire de entrada y de salida.

Comparativamente, este flujo de aire será mayor que en un sistema de aire acondicionado, y puede incrementarse rápidamente si se está trabajando en un lugar bastante húmedo.

Esto hace que los evaporadores de aire sean muy efectivos en condiciones de clima cálido y seco.

También se pueden instalar lavadores de aire indirectos, donde el flujo de aire del lavador no se utiliza directamente sino que pasa por un intercambiador con el aire del espacio que queremos acondicionar. Esto permite que la humedad del aire acondicionado se mantenga mientras se enfría. Sin embargo este sistema es más ineficiente, y mas complejo que un lavador de aire directo.

Ventajas y desventajas de los lavadores de aire con respecto al aire acondicionado convencional

Ventajas:

-          menor costo de equipo y de instalación

-          menor costo energético y de operación

-          fáciles de fabricar

-          menor costo del mantenimiento

-          los altos flujos de aire permiten una buena ventilación, incluso al trabajar con 100% aire exterior (sin recirculación)

-          mejor distribución del aire

-          se crea presión positiva en el espacio acondicionado, disminuyendo infiltraciones

-          amigable con el ambiente, no se utilizan químicos peligrosos

Desventajas:

-          cuando se requieren humedades bajas, se dificulta su aplicación, o se debe usar de manera indirecta

-          al requerir elevados flujos de aire, pueden generarse altos niveles de ruido en las instalaciones

-          el control preciso de la temperatura y humedad se hacen difíciles

-          si no se controla, pueden acumularse bacterias en las superficies internas

-          para deshumidificar debe encontrarse una fuente de agua fría confiable

Una de las aplicaciones mas eficientes de este tipo de sistemas, es usarlo conjuntamente con sistemas de acondicionamiento convencionales, lo que podría llevar a ahorros de energía significativos cuando las condiciones exteriores son secas y calientes, mientras no se pierde el control sobre la humedad y temperatura específicas con el aire acondicionado convencional.

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