Puertas de aire. Funcionamiento, instalación y beneficios

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La apertura continua de compuertas en una cámara de refrigeración provoca variaciones en la temperatura interior si no se cuenta con sistema que lo evite. Una solución son las puertas de aire, que funciona como una barrera para impedir la entrada de humedad y la mezcla de temperaturas

Victoria Zárate / Jorge Monroy, ilustración

En la década de 1970, la tecnología de la industria de la refrigeración se dio a la tarea de buscar una mejor forma de separar los ambientes bajo cero grados, de los ambientes sobre cero. Lo que se necesitaba era una tecnología que significara un considerable ahorro energético, que fuera más eficiente, que obtuviera soluciones económicas considerables, de fácil mantenimiento y que solucionara problemas operacionales.

Las puertas de aire Horizontal, Curvilíneo y Recirculate (HCR) son esa última tecnología que los involucrados en el sector han visto como viable; por un lado, porque cumple con los requerimientos ya mencionados, y por otro, porque son equipos que pueden utilizarse tanto para grandes cámaras de congelación o refrigeración como para sistemas de transporte, eliminando o disminuyendo la formación de hielo.

Estos equipos se han ido implementando con excelentes resultados, hasta llamar la atención en diversas aplicaciones (como en sistemas de distribución) para la rama alimenticia, la farmacéutica, entre otras.

¿Por qué HCR?

  • Horizontal. Debido a que la puerta se compone de dos módulos verticales. Uno sirve para la inyección y otro para la succión. Ambos se encargan de graduar uniformemente el flujo de aire sin importar la altura de la puerta
  • Curvilíneo. Debido a que el flujo de aire no ocurre de forma recta, sino en curva de extremo a extremo
  • Recirculante. Debido a que su funcionamiento es un ciclo, es decir, el aire entra y sale constantemente de un módulo a otro

Funcionamiento

De acuerdo con la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE, por sus siglas en inglés), cuando el acceso de una cámara de refrigeración o congelado está abierto, se genera una bolsa de aire en cuestión de segundos. Pero, cuando hay una puerta entre dos áreas con temperaturas considerablemente diferentes, el intercambio de aire se traduce en una pérdida significativa de aire frío y caliente, y en una infiltración de humedad.

Por ello mismo, las puertas de aire HCR se utilizan para crear un espacio libre, tanto en la entrada como en la salida de una cámara, implicando mayor productividad, a fin de evitar obstáculos y paros continuos del sistema aislante de temperaturas. Estos equipos trabajan de tal forma que la inyección de aire se genera de manera horizontal,es decir, de manera uniforme, para crear una barrera de vapor eficaz (ver Esquema Flujo de aire). El flujo laminar será succionado por medio de una turbina en el módulo instalado de forma paralela, con lo cual se cumple el fenómeno de la recirculación.Flujo de aire con tres puertas

“Aunque el principio de HCR es evitar la mezcla de aires o la infiltración de humedad causada por una mala operación, en la actualidad, por el tipo de logística operativa que tienen los centros de distribución o la demanda de los almacenes refrigerados, el ingreso de humedad es mayor al que se proyecta de inicio en el desarrollo de la fabricación de un refrigerador”, comenta el encargado de la producción y servicio de proyectos industriales de Jamison Door, Ángel Gregory Hernández.

Las puertas de aire, en general, se encargarán de garantizar que no haya infiltración (flujo de aire que entra por la parte superior a un cuarto a través de aperturas o huecos en la puerta), la cual genera problemas en los equipos de evaporación y en la temperatura dentro del sitio. Asimismo, evitará que haya exfiltración (flujo de aire que va de un lugar cerrado hacia el exterior por la parte inferior de una apertura, y en la que se pierde la carga de refrigerante).

Puntos relevantes para su instalación

Antes de alojar un equipo HCR, se debe escoger la puerta más adecuada, con base en la necesidad de cada cliente. El tamaño y el tipo de puerta que se utilice, ya sea sencilla, doble, triple o de más componentes, son unas de las principales características por considerar.

Por otro lado, se deben tomar en cuenta los elementos físicos, como la presión atmosférica, la temperatura ambiente (mínima y máxima) y la humedad relativa. Asimismo, hay puntos destacables como:

  • Hacer una instalación del equipo y componentes eléctricos en estricta conformidad con los planos y las especificaciones del arquitecto, e instrucciones escritas del fabricante de la puerta
  • Realizar la instalación completa. Las instrucciones de mantenimiento deberán ser suministradas para cada puerta, según el fabricante
  • Revisar que el fabricante proporcione todos los elementos necesarios para instalar la puerta de aire
  • Verificar que el gabinete del equipo superior sea seguro y se empotre a la construcción

La correcta instalación de puertas de aire HCR debe ser realizada por técnicos especializados, que cuenten con el equipo y las herramientas necesarias para hacer un trabajo con las medidas de seguridad suficientes.

Cabe resaltar que se debe trabajar en conjunto con los proyectistas encargados de la producción de la cámara, ya que, si no se cuenta con un sistema de refrigeración previo, no se obtienen las cargas necesarias para que la puerta de aire trabaje adecuadamente, lo cual provocará que se tenga que recalibrar el sistema de la puerta de aire.

La instalación de las puertas de aire se debe hacer con sumo cuidado y con el empleo de equipo especial: montacargas y andamios para fijarlos bien.

Primero se deben colocar las piernas y posteriormente el cerebro del equipo. Cuando quede listo, se marcará el piso y se fijará, ya sea a una pared o a un muro. Al final de la instalación, el personal encargado debe realizar algunas pruebas de funcionamiento. Para ello, los técnicos cuentan con diversas herramientas: cámaras termográficas, higrómetros, termómetros, controles de variadores de frecuencia y aerómetros.

Desde que se presenta un proyecto de instalación, hasta cuando un equipo quede listo, es importante saber cuáles son los consumos totales, realizar constantemente las calibraciones, no mover nada en el equipo si no se conoce el sistema y no conectar corrientes adicionales, ya que puede afectar su funcionamiento. Una consecuencia que podría haber si se tienen malas prácticas es la propensión al sobrecalentamiento del sistema, lo cual provocará que se queme el cableado.

El sobrecalentamiento es el número de grados que un vapor está por encima de su temperatura de saturación, o punto de ebullición, a una determinada presión. La importancia de conocer este fenómeno es que indica si la cantidad de refrigerante que fluye hacia dentro del sistema es apropiada para la carga.

10 pruebas de calibración del equipo

  1. Medición del flujo del aire
  2. Obtención de hertz para aumentar o disminuir la velocidad del flujo de aire
  3. Verificar que no haya obstrucción en el flujo de aire
  4. Revisar la temperatura correcta del equipo
  5. Checar unidades externas e internas a la cámara
  6. Constatar que el equipo trabaje adecuadamente
  7. Ajustar el equipo a las condiciones climáticas más extremas
  8. Revisar las temperaturas de inyección contra las de succión
  9. Monitorear que no haya infiltración de humedad
  10. Revisión de voltaje

¿Puertas de aire u otros equipos?

Cuando se requieren equipos para instalar en grandes congeladores, con un alto tráfico de entrada o salida de trabajadores, las unidades HCR son la mejor opción. Sin embargo, hay otros equipos, como puertas rígidas o cortinas de aire, que suelen usarse, incluso, en conjunto con las puertas de aire para una mayor eficiencia.

Las cortinas de aire son equipos que se instalan en la parte superior de las puertas, las cuales proyectan una cascada de aire que, mediante sensores de contacto, perciben si está abierta para activar su función. Normalmente se instalan en lugares de alta temperatura, con un acondicionamiento que controla el ingreso de humedad. La desventaja que presenta este tipo de elementos es que, en algún punto, dejan pasar la humedad. Caso contrario al de una puerta de aire, que siempre se mantiene activa.

Por otro lado, las puertas rígidas se pueden usar en espacios donde el flujo de tránsito es bajo y las puertas se abren y cierran en periodos cortos. En términos de eficiencia, no cumplen con las características necesarias, ya que, al igual que las cortinas de aire, no detienen el ingreso de humedad. Son equipos mayormente instalados en los sectores comercial e industrial y son resultado del desarrollo renovado de las cortinas.

Ahora bien, aquellas instalaciones que combinan equipos se conocen como instalaciones híbridas, las cuales maximizan su eficiencia energética. Generalmente se utilizan en espacios con un alto tránsito, donde el hielo y la infiltración son un reto; pero la adición de otro equipo sirve como una capa de protección para asegurar que la apertura sigue siendo accesible para el flujo de trabajo.

“Las puertas de aire, que generan un flujo laminar de un lado a otro para evitar, en lo mayor posible, el ingreso de humedad al interior de la cámara, son equipos totalmente adecuados”, comenta Jorge Saliá, gerente Comercial para Jamison Door, “ya que encapsulan las bajas temperaturas de la humedad exterior, ya sea de un andén o una cámara de conservación, impidiendo que ingrese para evitar la condensación y, por tanto, una congelación del área”.

En la revista Cero Grados de mayo 2016 te compartimos las ventajas y desventajas de las puertas de aire, así como los beneficios que ofrecen.