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El ruido, la salud y la I+D+i de losfabricantes de climatización parareducir el nivel sonoro de sus equipos

Ponencia a cargo de

D. ADolfo sAnz izquierDo

Ingeniero Superior Naval

Director de Desarrollo de Negocio.

Carrier España, S.l.

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El ruido, la salud y la I+D+i de los fabricantes de climatizaciónpara reducir el nivel sonoro de sus equipos

1. INTRODUCCIÓN

En primer lugar quiero agradecer a ISOVER y a su coordinadora Aina Servent por su amable invitación a participar en este Congreso de Acústica AINAIR 2008.

Se me ha pedido escribir sobre al idoneidad de elección de un equipo de climatización para una instalación determinada, realmente es una tarea no exenta de diicultad de-bido a que en una instalación de climatización, existen equipos de producción de frío/calor, de muy diferentes tipologías:

• Equipos individuales o múltiples en sus diferentes versiones, en general para apli-caciones domésticas.

• Equipos autónomos de expansión directa para aplicaciones comerciales y semi-industriales.

• Plantas enfriadoras, de condensación por aire o por agua, en este último caso tene-mos un elemento adicional de la torre de refrigeración en sus diferentes versiones.

Este tipo de equipos tienen un amplio rango de utilización desde instalaciones indi-viduales de pocos kilovatios a grandes instalaciones como la Expo de Zaragoza 2008 ó el Aeropuerto de Barcelona con una previsión de capacidad frigoríica en cada caso de 30.000 kW.

No se pueden olvidar los Sistemas VRF (Variable Refrigerant Flow), muy de actualidad en algunos tipos de instalaciones como la que tenemos suministrada para la Escuela Técnica Superior de la Universidad de Málaga con 5.500 kW de potencia frigoríica ins-talada.

Cada sistema tiene una problemática diferente, inluyen diversos factores, y, en la medida de lo posible, se realizará un recorrido por diferentes situaciones y su relación con el ruido, que es el tema que ocupa en esta Jornada de Acústica AINAIR 2008.

No hay que inalizar sin dejar constancia que el fabricante del equipo, no es habitual que participe en el proyecto de adecuación sonora de la instalación, se consulta sobre los accesorios para amortiguar el ruido, el espectro sonoro de los equipos y a veces sobre experiencia en casos similares.

El proyecto de insonorización es normal que se realice por un profesional de este campo que, a veces, pide opinión, obtenida por experiencias pasadas, y los datos antes indicados si no le han sido facilitados la ingeniería o en su caso el instalador.

Por último existe una gran dependencia de la ejecución de la instalación donde nues-tra actuación en general se limita a realizar la puesta en marcha en los equipos que así está previsto y cuando detectamos problemas de cualquier tipo, se procede a dar un aviso de los puntos que pueden ser causantes de ellos y que deberían de ser corregi-dos.

No se debe olvidar que la instalación incorpora otros elementos, ajenos al equipo de producción frigoríica que, siendo necesarios para su funcionamiento como es la elec-

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Acústica en Instalaciones de Aire

ción del sistema hidráulico, con sus bombas, tuberías, válvulas, etc., pueden ser tam-bién generadores de ruido si no están adecuadamente dimensionados y, son ajenas al equipo de climatización propiamente dicho.

En equipos de expansión directa aire-aire se deben instalar conductos para circular el aire tanto de impulsión como de retorno y su dimensionamiento inadecuado es una fuente de ruido.

Los elementos de difusión también pueden afectar en relación al nivel sonoro de la ins-talación y la percepción sonora que se tenga sea causa de posibles molestias.

A continuación, se hablará sobre ¿qué es el ruido?, efectos que produce sobre la salud y se concluirá comentando alguno de los procesos de I+D+i que nuestros laboratorios de investigación han desarrollado para disminuir los niveles sonoros de los equipos, con especial atención a las plantas enfriadoras.

El tema que ocupa no es un tema menor, incluso existen sentencias condenatorias por las molestias ocasionadas por equipos de climatización1.

2. ¿QUÉ ES EL RUIDO?

El ruido es uno de los principales problemas en las ciudades ya que tiene una inciden-cia directa en los niveles de calidad de vida y, como se verá más adelante, existe la posi-bilidad de que sea nocivo para la salud, con indeseados efectos en diferentes áreas.

Se calcula que en España están expuestos a niveles sonoros superiores a 65 decibelios al menos 8 millones de personas, se tiene el dudoso honor de ser el segundo país más ruidoso del mundo tras Japón

Según el Dr. Bernabeu2 “El ruido es una sensación o percepción que se tiene cuando una onda sonora de suiciente magnitud y de frecuencia de onda adecuada, llega al oído”. Según el l Dr. Gilber Corzo3. “En términos generales se puede deinir al ruido como un sonido desagradable y molesto, con niveles excesivamente altos que son po-tencialmente nocivos para la audición. Existen varios mecanismos de exposición a un ambiente ruidoso, así, se puede tener: ruido continuo, ruido luctuante, ruido intermi-tente o impulsivo, se deinirá más después.

Todos ellos pueden llevar a perder capacidad auditiva, y dependerá de la exposición al tipo de ruido, la profundidad y rapidez con la que se desarrolle la pérdida auditiva, aunque en cualquiera de estos casos, es lamentablemente irreversible”.

1. Juzgado de 1ª Instancia nº 77 de Madrid Sentencia de 19/2/2007 , en este caso se trata d eun aparato de ventana de 3000 frigorías colocado en el ático y demanda el vecino del tercero que obtiene una sentencia favorable al demandante en esta instancia.

2. Dr. Daniel Bernabeu Taboada, Médico de PEACRAM (Plataforma Estatal contra el ruido).3. Dr. Gilbert Corzo Médico Ocupacional. Ruido Industrial y Efectos a la Salud.

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El oído humano tiene un espectro auditivo que es capaz de percibir frecuencias entre los 20 y 20.000 Hz.

No se debe confundir el sonido con el ruido, la diferencia (aunque discutida por dife-rentes autores) las centro en:

• El ruido no transmite información.

• El sonido en general transmite información.

• El ruido se considera un elemento contaminante atmosférico y como tal es tratado por la OMS.

• El ruido es un sonido moleto

3. GENERALIDADES SOBRE EL EFECTO DEL RUDIO EN EL CONFORT Y EN LA SALUD; LA NECESIDAD DE INSTALACIONES CON NIVEL SONORO ADECUADO

Como se ha dicho, existen diferentes tipos de ruidos4, su inluencia sobre el confort y la salud son diferentes y depende de diversos factores.

Es aceptado que el efecto del ruido sobre los organismos tiene los siguientes efec-tos:

• Alteraciones cardiovasculares, entre ellas elevaciones transitorias de la presión ar-terial, que pueden hacerse permanentes ante una exposición continua. (Se calcula que una persona expuesta a efectos ruidosos debe ser considerada como 10 años mayor de su edad cronológica a efectos de riesgo vascular, aunque el último estu-dio de la OMS 2004 no detecta un signiicativo aumento del riesgo de infarto si de-muestra un aumento de síntomas cardiovasculares como anginas, dolores, etc.).

• Alteraciones hormonales, ocurren a partir de 60dBA en una conversación en una comida pueden detectarse alteraciones hormonales.

• Alteraciones respiratorias. Investigados por la OMS. Como proceso alérgico incre-mentado por el ruido.

• Alteraciones del sueño. Se pierde calidad de sueño, se duerme y no se descansa se tienen síntomas como dolores musculares, fatiga, etc.

4. El Dr. Gilbert Corzo clasiica los ruidos como: – Ruido continuo aquel que no excede en 6 dBA el valor máximo y mínimo. – Ruido Fluctuantes, es el ruido que excede en más de 6dBA la diferencia entre los valores máximo y

mínimo. – Ruido Intermitente, cuando ocurre en intervalos mayores de medio segundo. – Ruido de Impacto Es un ruido de corta duración que presenta diferencias entre sus valores máximo y

mínimo de al menso 35 dBA.

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• Otras alteraciones que aumentan su incidencia por el ruido son:

− Se apuntan incidencias en úlceras duodenales y alteraciones gástricas.

− Se están analizando efectos sobre la visión, sobre todo sobre la visión nocturna. Y alteraciones en la percepción del color rojo junto a una disminución del campo visual.

− Cefaleas.

El ruido ambiental también produce efectos psicológicos, al igual que en otros mu-chos aspectos, el ruido no afecta por igual a todas las personas y depende de varios factores entre ellos la sensibilidad del individuo.

Entre lo que se denomina trastornos psicológicos se podría incluir:

• Sensación de malestar indeinido.

• El ruido es un generador de estrés.

• Interferencias en la percepción del habla.

• El ruido afecta a la función de aprendizaje, el aprendizaje es concentración y para ello se requiere que el nivel de ruido sea bajo con ello conseguimos mantener la atención y memorizar. (En ambientes silenciosos tenemos una mayor comprensión lectora).

• Disminución de la productividad.

• Trastornos auditivos: Perdidas de capacidad auditiva y tinnitus5.

Se está deiniendo el ruido pero no se ha hablado hasta ahora de vibraciones. De ellas nos ocuparemos mas adelante pues son también una fuente de malestar.

4. PRINCIPALES MAGNITUDES FISICAS DEL SONIDO

Debido a que son suicientemente conocidas, no por ello se deben dejar de mencio-nar aunque no se entre en profundidad en ellas.

• Longitud de onda.

• Frecuencia.

• Periodo es la inversa de la frecuencia.

• Amplitud, magnitud relacionada con la cantidad de energía que contiene la onda.

5. En el Estudio Noise in Figures 2005, se releja que la perdida de capacidad auditiva que puede venir provo-cada por el ruido. El coste de la perdida auditiva, reconocida como enfermedad profesional, ha represen-tado en el periodo 1999 – 2001 el 10% del coste total de las enfermedades profesionales.

A menudo, ante un fuerte ruido, se presenta el Tinnitus o zumbido de oídos, es un fenómeno que sucede cuando estamos expuestos a un ruido excesivo y puede durar horas o incluso días.

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• Fase, posición relativa entre dos ondas.

• Potencia radiante, esta magnitud mide la cantidad de energía que por unidad de tiempo se radia en forma de ondas por una fuente determinada.. La potencia acús-tica depende de la amplitud de onda y de la frecuencia .

También como características del sonido:

• Tono, que permite distinguir los sonidos graves de los agudos

• Intensidad, es una medida de la energía acústica contenida en un sonido

• Timbre, depende de los armónicos de cada sonido.

• Duración.

Se puede decir que la realidad lleva a hablar de la intensidad percibida, factor que tiene en cuenta tres parámetros:

1. La presión sonora.

2. La dirección.

3. La distancia a la fuente.

5. ¿CÓMO SE MIDE EL RUIDO AMBIENTAL?

Para saber como el ruido está afectando, se debe tener la capacidad de medirlo, exis-ten varios indicadores de medida del ruido. Los indicadores se dan siempre en función de referencias que se han alcanzado pro convenio, no existe uan referencia absoluta. De esta manera, se puede hablar de:

• Nivel de presión sonora, Lp. El oído humano detecta diferencias de presión, el um-bral de percepción de un individuo se produce a partir de una P=2x10-5 Nw/m2 . Esta escala no es operativa por ello se usan los decibelios (dB)6.

Un nivel de presión en dB sería.

Nivel de presión(dB)=10log(Presión acústica medida/Presión acústica referencia)

• Frecuencia y ancho de banda normalizado: Se establecen tres series de frecuencia7.

• Nivel de presión sonora continuo equivalente Leq T.

• Nivel de exposición del sonido (SEL Sound Exposure Level).

• El nivel más alto de presión sonora continuo equivalente ponderado A en decibe-lios para un periodo temporal de 1 segundo.

6. Un nivel de presión en dB sería Nivel de presión(dB)=10log(Presión acústica medida/Presión acústica re-ferencia.

7. Los niveles de frecuencia que existen son (1) las frecuencias de octavas, (2) las medias octavas y (3) los tercios de octava.

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• Nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado A corregido por el tipo de fuente de ruido (ruido de fondo) y por el periodo de tiempo considerado, habitual-mente diurno y nocturno (LKeq,T).

• LDN o nivel equivalente día noche, penaliza en 10dBA los ruidos nocturnos.

Los fabricantes disponen, para sus equipos, de tablas de potencia sonora en bandas de octava. Con esta información puede calcularse la presión sonora de un determinado elemento en campo libre.

Para homogeneizar la situación se utiliza la escala de ponderación A con lo que se obtienen valores en dBA. Esto supone que se debe centrar en los niveles de potencia sonora en bandas de octava y presión sonora calculada en decibelios ponderación A la distancia que se prescriba.

6. ¿QUÉ SOLUCIONES SE PUEDEN APORTAR?

No existe una única solución que resuelva el problema. La solución vendrá dada, en el tiempo, por una combinación de soluciones parciales. Soluciones que en muchos casos suponen inversión, bien de los poderes públicos, bien de la iniciativa privada.

Así entre la solucione genéricas que se han propuesto:

• Campañas educativas de concienciación a la ciudadanía comenzando desde tem-prana edad.

• Incrementar la vigilancia administrativa del control de niveles sonoros en cualquier ámbito.

• Diseñar las instalaciones considerando el ruido como un parámetro a controlar de acuerdo a la función de la instalación.

• Colocar barreras acústicas que aíslen el ruido en los lugares donde no se a posible controlarlo más allá de un punto.

• I+D+i de los fabricantes para reducir el nivel sonoro de los equipos.

Justiicada la importancia del control del sonido para que no afecte negativamente al ser humano, la ponencia se centrará en las instalaciones de climatización y en la ma-quinaria concreta que puede producir ruido y posibles formas de evitarlo.

7. NO SÓLO LAS MÁQUINAS HACEN RUIDO

¿Dónde se puede encontrar un ruido de 120 dBA?

¿Un avión despegando? Podría ser

¿Un ventilador de grandes dimensiones? Tal vez

Se tiene un ruido de 120 dBA, en la bóveda del metro de Minneapolis.

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Lo curioso es que en este caso el ruido es debido a la gente en los andenes. Este ruido es más menos el producido por un avión al despegar o el producido junto a un genera-dor de emergencia de 1500 kW8.

La pregunta a realizar será ¿cómo se puede crear un ambiente sin ruidos en un espa-cio de forma que tengamos un nivel sonoro adecuado a las necesidades de las activi-dades que en él se desarrollan?

Sin duda esta pegunta suscita una ardua discusión entre los técnicos que intervienen en el proyecto, sobre todo arquitectos e ingenieros.

8. NO SE PUEDEN OLVIDAR LAS VIBRACIONES

El ruido aéreo su propagación y control, se ha tratado con profusión. El ruido aéreo es un fenómeno vibratorio que se desarrolla a partir de un foco en un medio gaseoso en general aire que se difunde linealmente mediante ondas de presión.

Existen otros fenómenos vibratorios no menos importantes que son las vibraciones producidas por las máquinas instaladas en un determinado lugar. De forma genérica se llaman vibraciones, tienen su origen en el movimiento de las partes internas de las máquinas y se propagan en medios que a veces son muy heterogéneos.

Las vibraciones transmiten perturbaciones que pueden llegar a ser molestas para los usua-rios de los ediicios. Se propagan en forma de ondas de presión y de lexión que no son más que ondas longitudinales y transversales superpuestas. De ahí la necesidad de aislar las uni-dades de la estructura del ediicio mediante bancadas adecuadas, las bancadas que deben emplearse son las de tipo lotante y usar los elementos antivibratorios adecuados. De esta forma se obtiene el aislamiento en las vibraciones del ediicio en función de su uso.

Las vibraciones producen en el cuerpo humano efectos de tipo osteomuscular, neu-rológico y vascular.

¿Qué hace Carrier para reducir los niveles sonoros de las unidades?

9. TIPOS DE SISTEMAS

Se dividen en:

I. Sistemas Residenciales: Unidades domésticas (simples y múltiples) y sistemas co-lectivos.

II. SISTEMAS para instalaciones comerciales y Semi-industriales.

III. SISTEMAS de Plantas enfriadoras.

IV. SISTEMAS VRF (Variable Flow Refrigerant).

8. Datos de Brief Technical notes on Boise control N9702 . ESI.

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Debido a que hoy en día los sistemas se utilizan para diferentes aplicaciones, no se seguirá el orden estricto indicado con anterioridad.

Si habla de la Gama Doméstica:

Figura 1. Gama doméstica. Funcionamiento silencioso. Sistema de aire acondicionado XPowerPlus.

Existen diferentes tipos, constan de una unidad exterior y una o varias interiores, se centrará en las exteriores que son las que causan molestias al entorno que rodea su instalación.

Se deben tomar ciertas precauciones respecto a la ubicación de la unidad exterior. Estas recomendaciones son generales y, se puede decir que son válidas para cualquier caso de una unidad exterior, en principio se está pensando en potencias limitadas alre-dedor de 12 kWf. Pero pueden extenderse a unidades de mayor potencia.

Figura 2. Sistemas residenciales (sistemas split de expansión directa).

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Elección del lugar:

− Se debe considerar que el lugar donde se instale la unidad no moleste a los vecinos ni por ruido ni por aire evacuado y por supuesto cumplir con la legislación vigente en cada caso.

− A ser posible debe buscarse una posición protegida del viento, sobre todo el zonas costeras que el viento dominante puede arrastar elementos perjudiciales para las baterias si no están tratadas de forma adecuada.

− Deben respetarse los espacios mínimos que se recomiendan.

− No obstruir puertas o pasillos.

− La supericie del pavimento o de anclaje debe ser suicientemente sólida para so-portar el peso de la unidad y no transmitir vibraciones, o aislarla por medio de an-tivibradores si este es el caso. La unidad se ijará con los elementos adecuados a cada caso.

− La unidad no debe instalarse frente a fuentes de calor.

− No debe instalarse en lugares que puedan ampliicar la vibración, (ejemplo patios angostos, que pueden ampliicar el sonido y obligar a usar paredes con materiales absorbentes de ruido).

− Cuando la unidad es anclada a la pared mediante escuadras, deben utilizarse las sujeciones adecuadas y usar antivibratorios en los soportes de máquinas9.

Se han optimizado elementos para reducir el ruido, los principales pueden verse en la página 3.

Figura 3. Elementos sobre los que se ha actuado para disminuir el nivel sonoro.

9. Instrucciones de Instalación XPower Plus y desarrollo propio.

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Los sistemas individuales también pueden ir centralizados. Se puede tener sistemas donde el luido caloportador es aire o agua, o refrigerante, su aplicación, entre otros casos, puede ser para ediicios aislados o pareados:

Figura 4. Sistemas residenciales (sistema centralizado).

En estos sistemas se debe prestar atención a los aspectos antes mencionados en cuando a ubicación de unidades exteriores que podrían ser unidades de:

• Expansión directa.

• Plantas enfriadoras de potencia reducida.

• Sistemas VRF (Variable Refrigerant Volume).

En los terminales interiores deben de tenerse en cuenta aspectos como:

• Dimensionamiento de conductos.

• Unión de los conductos a las unidades mediante elementos lexibles para evitar transmisión de ruidos y vibraciones.

• Dimensionamiento de elementos terminales de impulsión y retorno para que el confort de los ocupantes se adecuado.

También se pueden tener instalaciones de ediicios en altura. Se usará la palabra cen-tralizada para englobar aquellas instalaciones que tienen colocadas todas las unidades exteriores en el mismo lugar pero cada vivienda o local tiene su propia unidad exterior, y aquellas instalaciones en las que hay una única unidad que sirve a todos los usuarios, calculándose su consumo mediante los contadores que se instalan al efecto.

En cuanto a la ubicación de la unidad exterior son aplicables, como se ha dicho, las recomendaciones indicadas sistemas individuales. Hay que añadir que en el caso de

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utilizar plantas enfriadoras si la bomba de circulación no va incorporada a la unidad debe tener su bancada y tratamiento antivibratorios adecuado.

En el ejemplo de este tipo de instalación con unidades centralizadas sería un ediicio en altura, como el representado en la igura de la página siguiente donde en el que pueden existir:

− Sistemas individuales de expansión directa cuyas unidades exteriores suelen co-locarse en cubierta o en su caso en un tendedero, y los sistemas individuales. Es válido lo expresado en viviendas unifamiliares.

En el caso de unidad en tendedero, es habitual el uso de condensadoras centrífu-gas. Debe ponerse atención a los anclajes suspendiendo la unidad en elementos antivibratorios y estudiar la ubicación de las unidades. Si los tendederos están en un patio angosto es probable que generen ruidos molestos.

Figura 5. Sistemas residenciales (sistema individual).

− Planta enfriadora centralizada condensada por aire o por agua (en cuyo caso ne-cesita torre de refrigeración, elemento que podría ser un elemento fuente de mo-lestias).

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Figura 6. Planta enfriadora condensada por agua.

En este caso los compresores van incorporados dentro del armario al igual que, si se requiere las bombas de circulación, lo que disminuye considerablemente el ruido en la sala de máquinas. (Presión sonora 57dBA). Si el ediicio requiere más potencia se debe ir a unidades de mayor tamaño y en general más ruidosas como, por ejemplo, la unidad de condensación por agua con compresores de tornillo de la igura 7.

Figura 7.

Alcanzado este tamaño de unidades que pueden llegar por encima de los 1000 kW de capacidad frigoríica, la sala de máquinas puede requerir un tratamiento acústico y/o los operarios el disponer de elementos de protección al ruido cuando los equipos están en funcionamiento.

En realidad, las soluciones se van a ir repitiendo, va a cambiar el tamaño de las unida-des y en algunos casos el tipo de unidad.

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Figura 8. Pequeños comercios - oicinas (sistema centralizado).

Si se habla de unidades para instalaciones comerciales y semi industriales, de nuevo se pueden encontrar varias posibilidades de solución:

En el caso de sistemas centralizados para cada local, se puede optar por diferentes soluciones, en algunos casos dependiendo de la geometría del local:

• Equipos de expansión directa, es habitual el uso de roof top como el de la igura. Van colocados en cubierta e impulsan el aire al local a través de conductos ó direc-tamente según el tipo de instalación (las gasolineras es una instalación típica). La igura siguiente representa un roof top.

Figura 9.

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Por su ubicación en ediicios exentos en zonas comerciales e industriales, lo habi-tual es que no necesiten ningún tipo de protección acústica.

Sí es necesario el montarlos sobre las bancadas adecuadas al peso de la unidad y con los antivibratorios correctos para evitar la transmisión de vibraciones a la es-tructura del ediicio.

Tambien es importante unir las salidas de aire a los conductos mediante mangueras lexibles que eviten la posible transmisión de ruidos y vibraciones.

• También se podría aplicar un sistema de expansión directa con equipos autóno-mos. Esta solución es más empleada en otras instalaciones como locales en bajos comerciales y principalmente oicinas bancarias.

Para estas instalaciones también pueden usarse plantas enfriadoras o bombas de calor aire agua, su tamaño depende de las necesidades del local. Podrían ser cubiertas con unidades terminales, fancoils o climatizadoras alimentadas por un equipo como el de la igura 10.

Figura 10.

Los compresores van dentro de la envoltura del equipo y por ello su nivel sonoro es muy reducido, normalmente no necesitan atenuación con pantalla pero si deben to-marse las precauciones indicadas en el roof-top para en cuanto a dimensionamiento de bancada y antivibratorios.

• La solución que también se puede adoptar es la de usar un Sistema VRF (Variable Flow Refrigerant), la igura siguiente representa uno de ellos.

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Figura 11.

En este caso, el nivel sonoro del sistema es muy bajo. Dependiendo de la conigura-ción se puede hablar de niveles por debajo de 50 dBA, lo que los hace muy adecuados para su uso en zonas con especial sensibilidad al ruido.

¿De dónde viene tan bajo nivel sonoro?

La igura siguiente de la página siguiente lo explica:

Figura 12.

Hablando desde el punto de vista del ahorro energético, es habitual que sea más ei-ciente un sistema centralizado que uno individualizado. No obstante, el sistema indivi-

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dualizado goza de la ventaja de que cada propietario es dueño de su sistema y lo usa a su conveniencia, por el contrario, un sistema centralizado por lo general trabaja dentro de un horario mas menos ijo.

Figura 13. Pequeños comercios y oicinas (sistema centralizado).

En realidad las soluciones son las mismas que se han visto hasta ahora:

• Sistemas de Expansión Directa.

• Enfriadora o bomba de calor.

• Sistema VRF.

Las precauciones en cuanto a montaje de la unidad exterior y sus elementos, y las conexiones entre unidades interiores, y conductos, ya se han mencionado antes. Los elementos terminales conectados a conductos deber ir unidos por conexiones lexi-bles para evitar transmisión de ruidos y vibraciones. Los elementos de difusión al interior de los recintos deben calcularse de forma adecuada para evitar molestias por nivel sonoro.

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Figura 14. Grandes comercios y oicinas (sistema centralizado).

− En grandes comercios y ediicios de oicinas es habitual el montar sistemas cen-tralizados, el elemento producto puede ir en unas sala de máquinas adecuada al efecto y las unidades a usar pueden ser centrifugas de gran capacidad, una o varias según la demanda.

Figura 15. Enfriadoras de agua de condensación por agua con compresores centrífugos.

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Este tipo de unidad necesita una torre de refrigeración que puede ser un elemento que produzca algún tipo de molestia.

En cuanto a la enfriadora de agua, requiere una bancada adecuada debe estar coloca-da sobre soportes antivibratorios, para que esté bien equilibrada. El ruido que genera es debido a la desmultiplicación en los engranajes que hace que giren a un número elevado de revoluciones. Si están bien equilibradas, cuando están en funcionamiento se reducirá el ruido en grandes unidades. Se usa también la técnica de poner silencia-dores de descarga para reducir el nivel sonoro.

La sala de máquinas, según su ubicación y los locales circundantes puede requerir un tratamiento que la aísle del exterior y es obligatorio que los operarios, con las unidades en funcionamiento usen elementos protectores en los oídos. No se puede olvidar que aparte de la enfriadora están todos los equipos de bombeo auxiliar, generador también de ruido.

Es habitual que las promotoras, incluso en grandes ediicios soliciten que el ediicio vaya zoniicado de manera que los locales a vender/alquilar se individualicen.

Existen varias razones:

• Por lo general son ediicios donde van a existir varios inquilinos o propietarios

• No todos los propietarios/inquilinos tienen el mismo horario.

• Se eliminan problemas en el caso d epropietariso o inquilinos morosos pues toda la factura eléctrica corre a su cuenta.

Mientras el ediicio se vende/alquila solo funcionan los equipos necesarios en cada momento.

Figura 16. Grandes comercios y oicinas (sistema individual).

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Este tipo de ediicios es habitual que incorpore una planta enfriadora o bomba de calor por cada espacio a vender o alquilar ó un sistema, cada vez más en boga de VRF con recuperación de energía.

Las unidades exteriores van en cubierta y en el caso del VRF no suelen necesitar nin-gún tipo de apantallamiento. En las enfriadoras sucede lo mismo pues son de tamaño reducido, no obstante, si su colocación y horario de funcionamiento las hace coincidir en muchas horas, dependiendo de su ubicación, el apantallamiento podría ser nece-sario.

• El siguiente sistema se denomina Sistema Centralizado Individual, es un sistema típico de hospitales.

Un hospital es por lo general una gran supericie. Por rendimientos lo aconsejable es casi seguro acudir a unidades condensadas por aire, no obstante los problemas aparejados a la aparición de legionella en torres de refrigeración, aunque no sea del hospital, hace que en la actualidad la mayoría se instalen con equipos condensa-dos por aire colocados casi siempre en las cubiertas o en espacios “ad hoc” al aire libre. Este sistema se usa también en grandes centros comerciales.

En soluciones en hospitales, se pueden optar por varias soluciones, se detallarán dos que se representan en las iguras de abajo.

Figura 17a. Hoteles y hospitales (sitema individual). Figura 17b. Hoteles y hospitales (sitema centralizado).

La igura 17b de la derecha es un sistema mixto aire-agua, se podría llamar de alguna manera “individual”, existe una planta enfriadora o bomba de calor que después ha-blaremos sobre ellas que alimenta a un climatizador de aire primario.

Los elementos susceptibles de causar molestias por culpa del ruido son:

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• La planta enfriadora o bomba de calor

• El climatizador.

• Los elementos terminales.

El climatizador debe unirse a los conductos mediante una manga lexible para evitar transmisión de ruido y vibraciones y que los elementos de difusión deben elegirse ade-cuadamente. En cuanto a los fan coils, deben de seleccionarse de acuerdo a su función para que el ruido no supere el valor indicado por la legislación vigente.

¿Qué tipo de unidades se usan en estas instalaciones?

Suelen ser unidades condensadas por aire. Como la de la igura que aparece a conti-nuación para el caso de enfriadoras y bombas de calor de hasta 700 kW aproximada-mente. Series 30 RB y 30RQ (ig. 18).

Figura 18.

La unidad de la igura 19 goza de un bajo nivel sonoro las razones son:

• Ventiladores Flying Bird de muy bajo nivel sonoro y unidos a la estructura.

• Estudio del paso de aire a través de la batería.

• Compresores Scholl encapsulados que reducen el nivel sonoro.

• Laterales protegidos.

La igura corresponde a la unidad con el paquete de accesorios EUROPACK.

La unidad 30XA, es de aplicación tanto en hospitales, grandes ediicios y en centros comerciales.

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Figura 19. Grandes centros comerciales (sistema centralizado).

La situación aquí es parecida a la anterior, es habitual usar sistemas todo aire y en muchos casos cada usuario monta su propio equipo para uso exclusivo de su local .La parte común va climatizada por equipos que en general son refrigerados por aire. En estos caso se usan unidade de gran potencia como la serie 30XA.

Está unidad tiene la mayor eiciencia del mercado y el más bajo nivel sonoro en la ac-tualidad. Está representada en la igura 20 y puede verse que tiene una gran similitud con la serie vista antes RB/RQ, enfriadoras y bombas de calor con compresor Scroll.

Figura 20.

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Figura 21.

Una de las principales innovaciones de esta unidad es el uso de baterías de Aluminio/Aluminio que evitan las formaciones de par galvánico y generan otras ventajas adicio-nales que no son objeto de esta ponencia.

De la observación de la igura anterior, unidad que incorpora compresores de tornillo de dobe lóbulo, se puede observar:

• La máquina de la igura está en su coniguración Europack, con protecciones latera-les y compresores encapsulados,

• Los compresores giran a baja velocidad, lo que disminuye el nivel sonoro

• Utiliza ventilador Flying Bird serie IV de bajo nivel sonoro y unido rígidamente a la estructura para disminuir ruidos y vibraciones (igura 22).

Figura 22.

Está unidad incorpora un elevado número de soluciones patentadas por CARRIER.

Continuando con la batería, se ha estudiado el ángulo de las V para reducir la veloci-dad de paso del aire al mínimo y hacer asi que la unidad sea más silenciosa.

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Con está inclinación se obtiene también una protección ante el granizo para que no afecte a la batería.

Figura 23. Comparación de bordes de ataque y separación de lujo.

En la parte de abajo del gráico se puede observar cómo es el peril del lujo de aire en un ventilador convencional y cómo es con el ventilador CARRIER Flying Bird.

• El uso del compresor O6T proporciona bajo nivel sonoro y mínimas vibraciones la igura de la página siguiente explica algunas de las razones del menor nivel sonoro.

Figura 24.

− Otra novedad que incorpora esta unidad es el Free – Cooling de expansión directa que aparece en la siguiente igura, también es un elemento que permite reducir el nivel sonoro debido a que por sus características, este sistema para hacer el free cooling no necesita una batería auxiliar que eleve la pérdida de carga en las ba-terías, con lo cual mantiene sus ventiladores originales, para los compresores y el nivel sonoro, en los momentos en que puede usarse es muy bajo junto con rendi-mientos que alcanzan EER de 28 según las condiciones de trabajo.

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Este accesorio se representa en la igura que se muestra a continuación:

Figura 25.

Todo esto hace que las unidades 30XA sean en la actualidad las más silenciosas del mercado, los gráicos siguientes facilitan una situación genérica de esta unidad frente a las de la competencia.

Figura 26.

10. CONCLUSIONES

Unidad exterior planta enfriadora, bomba de calor ó unidad de expansión directa situada en exterior

Puntos a considerar

1. Nivel sonoro de la unidad facilitado por el fabricante.

2. Evaluar la necesidad de hacer un cerramiento acústico (obtencion de datos del fa-bricante, cumplimiento de normativas).

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3. Incorporacion de unidades con funcion día/noche para rebajar el ruido nocturno.

4. Montaje de la unidad sobre bancada adecuada y los antivibratorios adecuados.

5. Si las bombas son externas a la unidad comprobar montaje en bancada adecuada, conexionado mediante manguitos lexibles.

6. Cálculo adecuado de tuberias para que la circulacion del luido no genere ruidos no deseados.

7. Veriicacion dimensionamiento adecuado de válvulas.

Unidad interior

1. High Wall, hidronica ó dx nivel sonoro deinido por el fabricante

2. Consola suelo/techo nivel sonoro deinido por el fabricante.

3. Unidad tipo casette. Nivel sonoro deinido por el fabricante.

4. Fan coils tipo apartamento y unidades de conductos.

1. Instalacion adecuada con antivibratorios.

2. Conductos adecuadamente dimensionados, construidos y con la atenuación que corresponda de acuerdo a los datos de nivel sonoro dados para la unidad y unidos a la unidad por acoplamientos lexibles.

3. Rejillas de impulsión y retorno adecuadas para que no provoquen ruidos innece-sarios.

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