¿Qué es la pérdida de carga?
Cuándo el aire circula por un tubo, se
produce un rozamiento de la masa de aire contra las paredes del tubo.
Se trata de una resistencia que provoca una reducción de la
velocidad del aire o disminución en el volumen de su circulación.
Este fenómeno conocido como pérdida de
carga será mayor cuánto más rápido circule el aire por el tubo y
cuánto más largo sea este. Es muy importante evitar las curvas
cerradas pues en ellas el flujo del aire se ve interrumpido y se
genera
mucha resistencia. También es relevante la rugosidad del material
empleado para la canalización y por supuesto el diámetro del tubo
empleado. La pérdida de carga se define verdaderamente como la
presión de aire necesaria para contrarrestar el efecto de la
fricción y obstáculos en la tubería de conducción.
A mismo volumen de aire impulsado por
el equipo de aire acondicionado,
cuanto mayor sea diámetro de los tubos de canalización, mayor es la sección y
por tanto menor
será la velocidad del aire que circula por él. La sección del tubo
aumenta en una función cuadrática del diámetro del tubo (Pi x r2), o
lo que es lo mismo, el rendimiento de la instalación mejora mucho al
aumentar un poco el diámetro de los tubos de conducción. El
compromiso está en elegir un tubo cuyo diámetro quepa por donde
vayamos a instalarlo.
Cuidado con los codos y estrechamientos
Es preferible alargar la longitud de
la tubería si con ello evitamos codos y ángulos cerrados, pues en
estos se producen grandes pérdidas de carga. En las curvas y codos, el
aire genera remolinos que dificultan el flujo regular del aire. Un
codo cerrado a 90º debe ser evitado en todos los casos y siempre
debemos escoger curvas suaves y alargadas.
Al utilizar tuberías flexibles de
conducción, debemos tener especial cuidado con los estrechamientos,
por ejemplo cuando pasamos a través de un mamparo o entre un
contramolde y un elemento de la carpintería, podemos sin querer
aplastar algo el tubo pues es flexible. A
veces hemos encontrado instalaciones en las que se ha apretado mucho la
tubería para pasarla por un lugar complicado, creando una
constricción que reduce notablemente la sección real de la tubería
en ese punto, lo cual es un desastre pues en él aumenta la velocidad
del aire y las pérdidas de carga.
Instalaciones silenciosas
La circulación del aire en los
conductos genera ruidos más elevados cuándo mayor sea la velocidad
del aire que pasa por ellos. Este es otro motivo importante para
aumentar el diámetro de los tubos de conducción, pues al aumentar la
sección, disminuiremos mucho la velocidad a la que se traslada el
aire por esa conducción y por tanto disminuye mucho el ruido
creado por la circulación del aire.
Los equipos modernos son muy
silenciosos y además se suelen montar en lugares con paredes
forradas con algún tipo de aislamiento acústico, con lo que
finalmente son extremadamente silenciosos. Sin embargo debemos
prestar atención al ruido generado por el desplazamiento del propio
aire en las tuberías de conducción.
Diámetro del tubo para canalizar el aire
Al final, lo mejor es ceñirse a los
consejos de cada fabricante y respetar los diámetros que indica en
las instalaciones para cada uno de sus equipos. Los aires de mayor
potencia generan más caudal de aire y por tanto necesitan tubos de
mayor sección, para que no ascienda la velocidad del aire que
circula por ellos.
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3.500 BTU: Conductos de
diámetro 10 cm (caudal 210 m3/hora)
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6.000 BTU: Conductos de
diámetro 10 cm (caudal de 380 m3/hora)
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8.000 BTU: Conductos de
diámetro 10 cm (caudal de 500 m3/hora)
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12.000 BTU: Conductos de diámetro 12,5 cm (caudal de 600 m3/hora)
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16.000 BTU: Conductos de diámetro 15 cm (caudal de 730 m3/hora)
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largo de 35 centímetros con una altura que no llega a 24
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Dividir el aire a varios camarotes
A dos camarotes o entre el salón y
camarotes. Es perfectamente posible montar un equipo de mayor
potencia en cuya salida de aire montemos un divisor de flujo, que
canalice el aire acondicionado hacia varias salidas. En este caso debemos
"fabricar" la pieza pues como las posibilidades de instalación son
muy variadas, aunque existen separadores en el mercado, en la
práctica es conveniente que lo diseñemos nosotros y lo montemos en
función de nuestras necesidades.
Los codos de PVC son muy adecuados
para fabricar los separadores de flujo como podemos ver en varias de
las fotos de este artículo. Podemos utilizar láminas de
aislante de poliuretano para sellar la diferencia de diámetros en
estas piezas de canalización.
Quizás nos convenga montar un
separador a la salida del equipo, de forma que un tubo vaya al salón
en dónde necesitamos más cantidad de aire y una pequeña parte para
un camarote a climatizar. O quizás el tubo mayor vaya hacia popa en dónde a su
vez se divida en dos salidas para climatizar dos cabinas con un
mismo equipo de aire. Las posibilidades y variantes son muchas.
Diferentes tipos de conductos
Existen muchas posibilidades y
materiales, algunos
con menor rugosidad y por tanto mayor rendimiento como son por
ejemplo, las tuberías de PVC, como las que se utilizan comúnmente en
fontanería. Este material es muy utilizado para fabricar separadores
de flujo, pero debemos tener presente que los codos cerrados a 90º no
deben ser utilizados pues generan mucha pérdida de carga. Para las
curvas es mejor utilizar cambios de dirección más suaves como los
que podemos lograr con tubo de conducción de aire tipo "Combidec" "Combi"
o Kombi" , como los que aparecen en la imagen siguiente.
Probablemente el tubo más
utilizado es el conducto flexible de plástico aluminizado conocido
también como mangueras de ventilación, con o sin aislante térmico.
Si es posible, siempre es mejor utilizar las mangueras con
aislamiento térmico, especialmente para canalizar el aire caliente
durante el funcionamiento en modo bomba de calor en invierno, pues
con ello conseguimos que casi todo el calor conseguido en el aparto
climatizador, vaya a parar
a la estancia en la que queremos acondicionar la temperatura.
No se puede utilizar tubo de aluminio
como el que se utiliza para la extracción de humos en las campanas
de cocina, ya que generan mucho ruido debido a si forma corrugada, y
porque al circular aire frío por su interior condensan mucha agua en
su superficie. El motivo principal para utilizar tubos con
aislamiento térmico es para evitar la condensación además de
aumentar la eficiencia del montaje.
En muchas instalaciones este tipo de
tubería complica el montaje pues necesitamos más espacio debido al
aislamiento térmico hace que ocupen más volumen. Por ello se recurre
a las conducciones "Combidec" que tienen una capa interior de
aluminio y una 'piel' exterior de PVC que reduce la condensación.
Unir las secciones y tuberías
Existen distintas cintas y materiales
para conseguir conexiones entre tuberías, pero posiblemente el más
interesante sea la cinta de aluminio adhesiva, pues una vez aplicada
consigue uniones selladas y permanentes al mantener la forma y unión
con el paso del tiempo. Se puede conseguir en rollos de 5 ó 8
centímetros y es un buen material a tener el barco para otros
trabajos, como ya hacemos con la famosa “cinta americana” o “Tape Duck”.
En algunos barco se puede utilizar la
madera, por ejemplo, en un falso techo o falsa pared de un armario
para crear de esta manera una conducción que lleve el aire hasta una
rejilla de salida. También existen planchas de poliuretano o
aislamiento de fibra de vidrio amarilla con las caras aluminizadas y
que puede ser cortado para conformar conducciones de sección
rectangular. Está solución, muy utilizada en la conducción de aire
en las viviendas, es también utilizada en barcos de esloras
importantes.
Extraer los gases de una sala de máquinas
El motor tiene que ser ventilado para
evacuar el exceso de temperatura y para que "respire" y funcione
correctamente. Para ello hay que utilizar un extractor
eléctrico, normalmente en los veleros instalado en el interior del espejo de popa,
desde donde sale un tubo de canalización de gases para extraer aire
de la zona en donde esté instalado el motor. Con ello garantizamos
una circulación de aire fresco que sustituye al extraído, a través de
todos los huecos no sellados de la sala de máquinas. La tubería
de extracción debe tener cierta rigidez estructural pues dentro de
ella tendremos una presión negativa al ser de extracción. No debemos
utilizar un conducto como los que utilizamos para canalizar el aire
acondicionado y que trabajan siempre a presión positiva.
La extracción de los gases es
extremadamente importante en las motoras con intrabordas de
gasolina, para sacar los vapores explosivos previamente a la puesta
en marcha del motor. No es broma... Sin ir más lejos, a un socio de
Fondear.com le explotó su motora por falta de ventilación de la
cámara de motores, como ya describimos en un artículo dedicado a tan
importante asunto.
Sin embargo existen también barcos en
los que se mete aire en la sala de motores para formar una presión
positiva en esta zona del barco. Un armador de un Astondoa 39,
tenía muchos problemas de humo negro debido a mala combustión por
falta de aire. Solo le pasaba navegando a mucha máquina y nunca a
ralentí o bajas revoluciones. Por el barco pasaron muchos mecánicos
revisando la inyección y tratando de ajustar la combustión de los
Yanmar instalados en el barco. Nada... El problema se solucionó de
forma inmediata cuando se pusieron en marcha una ventilación que
inyectaba aire fresco a la sala de máquinas.
Para la ventilación de sala de
máquinas valdría cualquier conducto de aire,
sin embargo existe un tipo de tubería de PCV flexible y
auto-extinguible, que puede adquirirse en 50 ó 70 mm de diámetro,
y está reforzada con un espiralado en plástico de mayor rigidez,
para conferirle gran resistencia estructural sin impedir tu flexión.
(disponible en Fondear.com)
Extraer
humos
de la campana de cocina
Algunos barcos llevan en la cocina una
campana de extracción de
humos, que deben ser canalizados al exterior. La salida del
humos en cubierta del los barcos suelen ser de 70 mm y la campana
que tenemos en el ejemplo de la foto viene con una salida de humos
de 110 mm. Por ello hemos diseñado y fabricado un adaptador que
además de adaptar el diámetro entre los dos tipos de conexiones,
aprovecha para alinear el tubo de salida en la posición en la que
debemos sacar el tubo hacia la salida de cubierta.
No existe ningún adaptador de estas
características y por ello lo hemos fabricado, "tallando" el adaptador
a partir de un bloque de aislante de poliuretano. Cuando la forma
quedó finalizada en el molde positivo, aplicamos 3 capas de tejido de fibra muy liviano
impregnado con epoxi. Y al día siguiente una vez polimerizado, retiramos el
poliuretano con cutter y acetona.
El resultado es una pieza que ha
quedado perfecta y SOLO pesa unos 30 gramos! Adapta los dos conductos
entre la salida del extractor y el tuvo de PVC rígido que utilizamos
extraer los humos de la cocina hasta cubierta. Las suaves curvas de
la pieza ayudan a la circulación de los humos y mejoran el
rendimiento de la campana extractora. ¿Más trabajo que con un tubo
de aluminio flexible? Seguro, pero el resultado
duradero y el aire sale con gran facilidad por una tubería recta
y lisa.
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