Una unidad de ventilador y filtro aporta presión mediante un ventilador local para mover el aire a través de su filtro; una caja terminal HEPA convencional depende de un ventilador situado en otro punto del sistema de aire. Elija entre ambas comprobando el caudal, la presión disponible, el recorrido del aire de retorno, los controles y el acceso para mantenimiento. Cualquiera de las dos puede servir a una sala blanca si el sistema completo cumple sus requisitos. Berkeley Lab: unidades de ventilador y filtro, caja de filtro HEPA de Ulpatek
Añadir un motor encima del filtro no otorga a la sala una clase de limpieza determinada.
¿Qué cambia cuando el ventilador pasa al techo?
Una caja terminal HEPA recibe aire del sistema de impulsión, lo hace pasar por su filtro y lo distribuye en la sala. En una configuración con conductos, el ventilador central debe proporcionar presión suficiente para todo el recorrido, incluido el filtro terminal.
Una FFU integra ventilador, controlador y filtro en un módulo. Berkeley Lab describe las FFU como equipos modulares de recirculación e identifica el recorrido del aire, los controles y la presión del sistema como factores de diseño. El módulo elegido debe seguir siendo compatible con toda la disposición de recirculación. Berkeley Lab: unidades de ventilador y filtro
Una FFU que recircula aire de la sala sigue necesitando un recorrido de retorno correctamente diseñado. Tampoco aporta por sí sola el aire exterior, el control de humedad, la capacidad de refrigeración ni la reposición del aire extraído que requiere el edificio. Incluya esas funciones en el diseño antes de elegir los módulos de techo.
Empiece por los requisitos de la sala
Defina la limpieza requerida, el estado de funcionamiento, la protección del proceso, el patrón de flujo de aire y las relaciones de presión entre salas. Después seleccione la disposición de filtración y distribución de aire capaz de cumplirlos.
ISO 14644-1:2015 clasifica la limpieza del aire por la concentración de partículas en suspensión. No clasifica una sala por el nombre de su dispositivo terminal. ISO 14644-4:2022 aborda el proceso de convertir los requisitos en el diseño, la construcción y la puesta en marcha de una sala blanca, sin prescribir una tecnología para todos los proyectos. ISO 14644-1:2015, ISO 14644-4:2022
En una zona limpia unidireccional, el caudal volumétrico total no basta: importan la superficie de descarga, la distribución, los obstáculos y el recorrido a través del proceso. En una sala con flujo de aire mixto, las posiciones de impulsión y retorno también afectan a la eliminación de contaminantes. Ninguna de estas cuestiones desaparece al seleccionar una FFU. Las orientaciones de Berkeley Lab sobre salas blancas identifican el caudal, la uniformidad y la velocidad del aire como aspectos de diseño para controlar la contaminación. LBNL-58639: salas blancas energéticamente eficientes y FFU
Utilice esta tabla de decisión antes de comparar precios
La tabla es una ayuda para la selección. La elección final depende del cálculo del sistema completo y del equipo realmente ofrecido.
| Condición del proyecto | Conviene considerar una caja terminal HEPA cuando… | Conviene considerar una FFU cuando… |
|---|---|---|
| Impulsión de aire existente | La UTA y el sistema de distribución pueden proporcionar el caudal y la presión requeridos durante toda la vida de servicio del filtro | La ayuda de un ventilador local puede integrarse respetando los límites de presión de entrada y control de la FFU seleccionada |
| Necesidad elevada de recirculación | Se dispone de un sistema central de recirculación y de espacio adecuado para la distribución | Un plénum común utilizable y un recorrido de retorno permiten una recirculación distribuida |
| Cambios en la distribución de producción | Las posiciones de los terminales y los ramales de conductos son relativamente fijos | Puede ser necesario recolocar módulos o ampliar por etapas |
| Estrategia de mantenimiento | La instalación prefiere reducir el número de motores y controladores distribuidos | La instalación puede realizar mantenimiento eléctrico y mecánico en cada módulo |
| Requisitos de control | Los controles centrales y de ramal pueden mantener las condiciones de servicio de cada terminal | Resultan útiles el ajuste local del caudal y la monitorización de cada unidad |
| Limitaciones del techo | Hay espacio para la caja, la conexión de entrada, el difusor y las holguras de mantenimiento | Hay espacio para el módulo del ventilador, su entrada, los soportes, los cables y las holguras de mantenimiento |
No decida solo por el precio de compra. Incluya las necesidades del ventilador central, la construcción del retorno de aire, la distribución eléctrica, los controles, los medios de acceso y la puesta en servicio. Otros costes del sistema pueden anular la ventaja de un terminal barato.
Balance de presión: compruebe el filtro cargado, además del limpio
Para una caja terminal, calcule la presión disponible en su entrada respecto a la sala, con el caudal requerido. Después contabilice las pérdidas del conjunto terminal seleccionado. Las pérdidas de los conductos aguas arriba corresponden al cálculo del sistema central; no las reste dos veces.
Considere este ejemplo de cálculo de un terminal. Los valores son hipótesis de diseño, no datos de productos Ulpatek:
| Concepto al caudal terminal requerido | Estado con filtro limpio | Estado seleccionado al final del servicio |
|---|---|---|
| Pérdida de carga del filtro | 150 Pa | 300 Pa |
| Pérdidas de la caja y el difusor | 35 Pa | 35 Pa |
| Margen para equilibrado | 30 Pa | 30 Pa |
| Presión necesaria entre entrada y sala | 215 Pa | 365 Pa |
| Presión disponible entre entrada y sala | 300 Pa | 300 Pa |
| Margen restante | +85 Pa | −65 Pa |
El estado con filtro limpio funciona. El estado seleccionado con filtro cargado no: bajo estas hipótesis, el sistema no puede suministrar el mismo caudal con un déficit de 65 Pa. El valor de 300 Pa del filtro es aquí una hipótesis de diseño, no un umbral universal de sustitución.
Entre las posibles respuestas están aumentar la presión disponible del ventilador, reducir las pérdidas del sistema o seleccionar un filtro adecuado de menor resistencia y una disposición terminal apropiada. Añadir una FFU es otra opción técnica solo si sus condiciones de entrada permitidas, su curva de ventilador y sus controles son adecuados para el sistema.
«Motor EC» no es una especificación completa de control
El tipo de motor no indica cómo regula el caudal el sistema. Pregunte si la unidad funciona con un ajuste fijo, mantiene una característica de par o utiliza un programa de caudal constante. Pregunte qué mide, sobre qué condiciones genera alarmas y qué ocurre cuando alcanza su límite de velocidad o potencia disponible.
Especifique la secuencia de arranque, el control normal, los umbrales de alarma y la respuesta ante fallos. En un sistema de plénum común, compruebe cómo afectan los cambios de demanda de los módulos a la presión del plénum y al control del aire de aportación. En cualquiera de las dos configuraciones, verifique por separado las relaciones de presión entre salas; una consigna de caudal terminal no es una medición de presión de sala.
Calcule el número de unidades en las condiciones reales de servicio
Suponga que el proyecto ya ha establecido que necesita 8.100 m³/h de impulsión o recirculación filtrada. Si una unidad candidata suministra 900 m³/h a la presión requerida y con un nivel sonoro aceptable, el mínimo aritmético es de nueve unidades. A 600 m³/h por unidad, son catorce tras redondear al alza. Esas catorce unidades se equilibrarían al total requerido, aproximadamente 579 m³/h cada una si el caudal se reparte por igual, comprobando su rendimiento con ese ajuste.
Estas cifras ilustran el dimensionado, no recomiendan un caudal para ninguna clase ISO. La distribución puede necesitar más terminales por razones de reparto del aire, cobertura o capacidad de reserva. El caudal máximo del catálogo también puede resultar inadecuado para el filtro seleccionado, el límite sonoro o el punto de funcionamiento del ventilador.
Pida al proveedor que indique el caudal suministrado, la resistencia del filtro, las condiciones de entrada, el consumo eléctrico y los datos sonoros en el mismo punto de selección. Un valor de ventilador a descarga libre no es una capacidad de aire filtrado una vez instalado.
Compare la energía del sistema completo
Una FFU no es automáticamente más eficiente que una caja terminal alimentada de forma centralizada. La investigación de Berkeley Lab determinó que el rendimiento del sistema depende del equipo y de los recorridos de aire; también advirtió de que los sistemas FFU pueden ser menos eficientes que otras configuraciones. Sus mediciones antiguas no constituyen clasificaciones de productos actuales, pero sigue siendo pertinente comparar las condiciones completas de funcionamiento. LBNL-58639
Compare la electricidad de los ventiladores de toda la configuración, incluido cualquier ventilador aguas arriba que siga siendo necesario con las FFU. Utilice el mismo caudal requerido, las mismas horas de funcionamiento y las mismas hipótesis de carga del filtro. Considere la carga de refrigeración asociada como parte de la evaluación general de climatización.
Una pequeña diferencia de potencia por módulo se acumula en el conjunto del techo. Si cuarenta unidades consumen cada una 15 W menos en las mismas condiciones durante 8.760 horas, el ahorro calculado es 5.256 kWh/año. Es un ejemplo, no una declaración de ahorro de Ulpatek. Muestra por qué la potencia en el punto de funcionamiento importa más que una afirmación de «bajo consumo» sin condiciones.
ISO 14644-16:2019 ofrece orientaciones sobre eficiencia energética manteniendo el rendimiento de la sala blanca. Reducir el caudal por debajo de lo que necesita el proceso no es una comparación energética entre diseños equivalentes. ISO 14644-16:2019
Diseñe ahora el acceso para mantenimiento
Decida cómo se accederá al filtro, al motor, al controlador y al prefiltro. Sustituir el filtro desde el lado de la sala no significa necesariamente poder acceder desde ese lado a todos los demás componentes. Compruebe el plano y el procedimiento de sustitución, sin interpretar una indicación de acceso como una promesa para toda la unidad.
Especifique también la geometría del sellado, las conexiones de ensayo accesibles, la retirada del difusor y el espacio práctico necesario para la verificación. La gama de cajas de filtro HEPA de Ulpatek ofrece distintas superficies de sellado y disposiciones de conexión; estos detalles de selección deben resolverse antes de construir el techo. Caja de filtro HEPA de Ulpatek
La verificación del sistema instalado sigue siendo necesaria sea cual sea la configuración elegida. Acuerde los ensayos aplicables, los estados de funcionamiento y los requisitos de aceptación en el plan de cualificación. ISO 14644-3:2019 proporciona métodos de ensayo de salas blancas, incluidos métodos para distintas disposiciones de flujo de aire y estados de ocupación. ISO 14644-3:2019
Qué necesita Ulpatek para realizar una selección útil
Ulpatek fabrica tanto cajas terminales como FFU. Su gama publicada de FFU incluye opciones de ventiladores AC y EC, con distintas disposiciones de sustitución del filtro. Especifique las opciones necesarias; no dé por hecho que todas las configuraciones incluyen los mismos controles o accesorios. Catálogo técnico de Ulpatek, sección FFU
