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El futuro (o falta del mismo) de la filtración HVAC

filtro HVAC sucio

Las secuelas del COVID-19 representan la llamada histórica de "ahogarse o salir a flote" a través de la reingeniería de la calidad del aire y las tecnologías de filtración, mientras imaginamos formas sostenibles de vivir en interiores.

La pandemia reveló la deficiencia de los filtros de aire convencionales y la incapacidad de los sistemas de climatización de ayer para proteger el bienestar de los ocupantes humanos. ¿Quién dijo que el aire acondicionado sólo se refiere a la transferencia de calor y al control de la humedad? ¿Quién podría argumentar que la función de acondicionamiento no debería implicar la eliminación de todos los contaminantes que se convierten en un peligro potencial para los ocupantes humanos? ¿Quién podría insinuar o afirmar que los limitados espacios asignados a los filtros de aire en las unidades de climatización conllevan un mensaje oculto sobre la importancia de la calidad del aire?

Acuerdo de difusión de AFEC con el Dr. Iyad Al-Attar. 
Artículo cortesía de Engineered Systems Magazine  - Traducido y promocionado por AFEC.  

Difusor de aire contaminado. Figura1A.

Difusor de aire contaminado. Figura 1B.

Figuras 1A y 1B. Difusores de aire contaminados. Todas las imágenes son cortesía del Dr. Iyad Al-Attar.

El problema empezó hace años, cuando los expertos en filtración abordaron las iniciativas sobre calidad del aire, y los responsables de tomar decisiones decidieron marcharse en lugar de liderar la conversación, desmintiendo mitos sobre filtración, asignando presupuestos insuficientes y empleando tecnologías inadecuadas en un intento de marcar la diferencia. Como resultado, la calidad del aire ha quedado relegada de los planes de diseño y mantenimiento de los edificios. Durante décadas, la filtración de aire ha estado esperando su sitio en la mesa de la climatización, dada su relación con el confort interior.

Pero, por desgracia, el enfoque de la gestión de instalaciones giraba únicamente en torno al confort térmico, la eficiencia energética, la reducción de costes y la maximización de ingresos. En consecuencia, los gobiernos de todo el mundo optaron por la vía de escape de toques de queda y cierres patronales, en lugar de luchar cuando el coronavirus cruzó las fronteras y se instaló en las ciudades.

Figura 2. La calidad del aire y la filtración apenas ocupan un lugar en la agenda de la gestión de instalaciones.

Figura 2. La calidad del aire y la filtración apenas ocupan un lugar en la agenda de la gestión de instalaciones.

¿Por qué se disparó el uso de las mascarillas, mientras otras tecnologías de filtración del aire luchaban por hacerse un hueco en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado? En estos días, ambas han ido desapareciendo de las prioridades actuales. La enorme disparidad entre la demanda de mejora de la CAI y el rendimiento de los filtros, refleja las lagunas tecnológicas que asolan la industria. ¿Debería haber sido el COVID-19 el badén que nos hiciera arreglar todo el vehículo de la calidad del aire? ¿Debería haber sido la pandemia un examen sorpresa que nos preparara para el examen final sobre el cambio climático?

En todo el mundo, el modelo de negocio de la gestión de instalaciones ha mantenido a flote filosofías de mantenimiento obsoletas mediante prácticas de:

1.     Reutilizar filtros desechables.

2.     Desconectar manómetros.

3.     Subvencionar medidas reactivas, como la limpieza de bobinas y conductos.

4.     Centrarse únicamente en reducir costes y maximizar ingresos.

5.     Impedir la mejora de los filtros y de la calidad del aire.

La limpieza habitual de serpentines y conductos intenta restablecer el rendimiento de los sistemas HVAC.

La limpieza habitual de serpentines y conductos intenta restablecer el rendimiento de los sistemas HVAC.

Figuras 3A y 3B. La limpieza habitual de serpentines y conductos intenta restablecer el rendimiento de los sistemas HVAC.

 

Si un facility manager (gerente de los servicios generales del edificio) es de los que dirige cómodamente desde su despacho a su equipo de mantenimiento, pasando por alto en algunos casos los salarios mínimos y las malas condiciones laborales y climáticas, ¿cómo puede conocer de primera mano qué ocurre en una instalación y actuar consecuentemente?

Igualmente deplorable es la indiferencia de algunos empresarios ante la falta de herramientas adecuadas para que su personal de mantenimiento pueda realizar correctamente su trabajo; por ejemplo, cuando los jefes afirman que un filtro de una pulgada con huecos de 2 pulgadas, es suficiente para que el ambiente interior sea seguro. (véase la figura 4).

Figura 4. Filtro metálico de 1 pulgada instalado con huecos/fugas de 2 pulgadas.

Figura 4. Filtro metálico de 1 pulgada instalado con huecos/fugas de 2 pulgadas.

El diseño inadecuado de los filtros, la selección del medio de filtración y los intentos de regenerar los filtros desechables limpiándolos con agua y aire, para reutilizarlos en las unidades de tratamiento de aire (UTA), se han convertido en una práctica habitual. La idea errónea que impulsa estas prácticas reside en el mito de la prolongación de la vida útil del filtro y, por tanto, del ahorro de costes. La desestimación de los contratiempos de mantenimiento, los fallos crónicos de los filtros, las etapas de filtración insuficientes, el rendimiento deficiente de los filtros, las instalaciones con fugas y la negativa a reconocer los signos y síntomas de mala calidad del aire han contribuido al deterioro de la CAI. No obstante, aunque los diseñadores, reguladores y responsables del entorno de la edificación hayan podido sufrir miopía, la calidad del aire sigue siendo la base del confort en interiores y un pilar de nuestras economías locales, regionales y mundiales.

Figura 5. Imágenes de microscopio electrónico de barrido de diferentes medios de filtración.

Figura 5. Imágenes de microscopio electrónico de barrido de diferentes medios de filtración.

Figura 6. Deformación de un panel filtrante plisado durante el funcionamiento.

Figura 6. Deformación de un panel filtrante plisado durante el funcionamiento.

Aunque prestar la debida atención a la calidad del aire es congruente con el sentido común, no podremos alcanzar nuestros objetivos si confiamos únicamente en las fuerzas morales, sobre todo cuando los equipos de mantenimiento practican lo que no deberían predicar.

Figura 7. Fallos crónicos de filtros comunes en instalaciones típicas de HVAC.

Figura 7. Fallos crónicos de filtros comunes en instalaciones típicas de HVAC

La iniciativa "Cuestionar y Cambiar”

Antes de que los ingenieros exijan cambios en el mantenimiento de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, en la filtración del aire y en cualquier práctica que pueda dar lugar a la CAI, deben tener claro la escala, la velocidad y el alcance del cambio al que aspiran. Además, el sector necesita métodos y medios evolutivos -no revolucionarios- para prever descripciones precisas de cómo puede producirse y desarrollarse el cambio. La sustitución frecuente de los filtros no es la única respuesta para mejorar la calidad del aire. Debe ir acompañada de una minuciosa caracterización física y química de los contaminantes del aire para emplear tecnologías de filtración del aire adecuadas para combatirlos. Además, el despliegue de una infraestructura de sensores de calidad del aire que rastree, detecte y adquiera datos en tiempo real para que el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado responda instantáneamente a la variación de la calidad del aire es esencial para que ocupar el entorno construido sea seguro.

Por último, la actitud en materia de mantenimiento debe cambiar hacia la mejora de la calidad del aire y el empleo de tecnologías adecuadas de filtración del mismo. Resulta irónico que algunos gestores de instalaciones se equivoquen a veces y abracen con fuerza la teología de los trucos y los atajos. Elevar el listón de la calidad del aire en el entorno construido debería estar integrado en su nivel de vida y no basarse en la demanda. Es hora de cuestionar el statu quo y cambiar la forma en que los ingenieros enfocan la calidad del aire y las tecnologías asociadas al servicio de los ocupantes humanos. En todo el mundo, los gobiernos pueden facilitar ese cambio invirtiendo en tecnologías de filtración del aire, aumentando fondos destinados a investigación, sustituyendo o modernizando los sistemas HVAC obsoletos, y reformando las ciudades para que sean sostenibles. La iniciativa "Cuestionar y Cambiar" incluye otros elementos (sin limitarse a ellos):

  • Certificar soluciones de filtración, no sólo productos.
  • Cualificar a los instaladores y técnicos de mantenimiento mediante programas de formación y reciclaje para dotarles de las herramientas adecuadas y las últimas tecnologías disponibles en el mercado. Debemos admitir que ellos son nuestras botas sobre el terreno, y equiparles con modestos zapatos de seguridad y destornilladores no les convierte en personas preparadas, dispuestas o capaces de realizar el trabajo, dadas las abrasivas condiciones ambientales y laborales que tienen que soportar.
  • Legislar leyes que insistan en la vigilancia continua de la calidad del aire en exteriores e interiores. Además, obligar legalmente a los responsables de mantenimiento a supervisar y verificar el rendimiento de los filtros de aire. Regular y recompensar todos los aspectos del sistema HVAC mediante la promulgación de leyes y la creación de "centros de excelencia de la calidad del aire", donde las instituciones académicas puedan aprovechar los fondos de investigación y desarrollo para llevar la calidad del aire al siguiente nivel. Por otro lado, el sector privado y los líderes de la industria pueden contribuir a ese movimiento haciendo que la medición de la calidad del aire sea asequible y esté al alcance de una amplia gama de usuarios en todo el mundo.
  • Evitar cualquier práctica que pueda acelerar el envejecimiento de las instalaciones y los equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado. En última instancia, la premisa aquí es cuestionar no sólo la edad de los sistemas HVAC que podrían paralizar las mejoras de la calidad del aire, sino también la edad de la escuela de gestión de instalaciones que lidera el pensamiento.

Figura 8. Ilustración de los retos relacionados con la calidad del aire y las prácticas profesionales de mantenimiento.

Figura 8. Ilustración de los retos relacionados con la calidad del aire y las prácticas profesionales de mantenimiento.

Figura 9. (Izquierda) Instalación típica de filtros de aire con acceso de mantenimiento limitado. (Derecha) Comparación entre el mantenimiento aguas abajo [A] y el acceso preferente aguas arriba [B].

Figura 9. (Izquierda) Instalación típica de filtros de aire con acceso de mantenimiento limitado. (Derecha) Comparación entre el mantenimiento aguas abajo [A] y el acceso preferente aguas arriba [B].

El valor y la finalidad de la filtración de aire

Calculamos mal el coste al equiparar precio y valor. Los responsables de la toma de decisiones aprecian el valor de la filtración del aire y su papel a la hora de separar y retener diversos contaminantes de la corriente de aire. Sin embargo, al hacerlo pasan por alto la finalidad prevista de filtrar el aire y las propiedades intelectuales, los conocimientos tecnológicos y las inversiones en investigación y desarrollo asociadas. Reforzamos la opinión de que las pruebas, la calidad y el rendimiento de los filtros son periféricos a los criterios de selección de filtros. Así, declaramos sin rodeos que esos factores críticos están en el lado equivocado de nuestro balance. Existe una enorme brecha entre la retórica y las acciones relativas a la selección, instalación y rendimiento adecuados de los filtros. El control de la calidad del aire interior y exterior puede cambiar las reglas del juego en lo que respecta a lo que inhalan nuestros pulmones y a los filtros que debe incluir el tratamiento del aire para mejorar la salud y la seguridad de los ocupantes.

Figura 10. Ejemplo de contaminantes en suspensión

Figura 10. Ejemplo de contaminantes en suspensión

La respuesta mundial

A menos que los gobiernos de todo el mundo insistan en el cumplimiento de una normativa y unas normas de ensayo inigualables que protejan el ambiente interior y a sus ocupantes, la mejora de la calidad del aire interior no se aplicará plenamente. En las últimas décadas, la humanidad ha pasado más tiempo bailando en torno a la mejora de la calidad del aire, que tomando medidas para ello. De hecho, los seres humanos necesitan modificar su forma de vivir y consumir los recursos finitos del planeta. En todo el mundo, la mayoría de las economías se basan en los combustibles fósiles, y sus emisiones contribuyen a la degradación de la calidad del aire exterior. Sin una estricta normativa gubernamental sobre emisiones y programas de incentivos para elevar el listón de la calidad del aire exterior e interior, la creciente marea de contaminación atmosférica tendrá efectos tempranos y bien pronunciados en la salud pública a escala mundial, como ya ha repercutido en el cambio climático.

Predicando la promesa de la calidad del aire

Muchos expertos en calidad del aire y filtración creían que la pandemia nos legaría una mejor calidad del aire. Sin embargo, los ingenieros no pueden llegar lejos con la calidad del aire si las instituciones políticas existentes se mueven con lentitud, aunque tengan buenas intenciones. Aunque muchas voces mundiales exigen la cooperación internacional para hacer de la calidad del aire una prioridad mundial, la logística, las acciones y los resultados no han estado a la altura de las expectativas y la naturaleza del cambio que el planeta desea.

Los modelos empresariales del capitalismo que impulsan las economías mundiales suelen recompensar a los dirigentes por maximizar la cuenta de resultados y los beneficios a corto plazo, sin abordar las principales cuestiones medioambientales, sociales y de gobernanza (ESG, de sus siglas en inglés). En todas las ocasiones en las que los líderes se proponen e insisten en marcar la diferencia en los problemas acuciantes a los que se enfrenta la humanidad, surge el argumento de que el éxito a escala mundial lleva su tiempo. Por desgracia, la pandemia se tragó todo el tiempo que quedaba.

Inteligente es limpio y verde

Aunque los retos medioambientales que tenemos ante nosotros son grandiosos, la situación actual representa un llamamiento histórico a hundirse o nadar doblando el arco del despilfarro en recursos, energía, materiales e incluso potencial humano hacia un futuro sostenible. La humanidad está ahora mucho más preparada que nunca para cambiar las cosas. Sin embargo, no basta con hablar el lenguaje de la sostenibilidad; la humanidad necesita estar en la misma página de acción. Que la humanidad se prepare para un maratón, no para un sprint, en su empeño por resolver los problemas del aire interior y exterior. Las acciones de los humanos han herido al planeta durante décadas en lugar de contribuir a su bio-generación. Es de esperar que nos conformemos con compromisos y experiencias imperfectas, pero los esfuerzos para hacer avanzar la causa deben converger finalmente, ya que el tiempo es, sin duda, esencial.

¿Cómo sería nuestro mundo si las ciudades inteligentes hubieran construido entornos filtrados profesionalmente a través de un sistema HVAC sensible que actuara inmediatamente ante cualquier cambio en la CAI? El momento de actuar es ahora a través de un propósito que sea conscientemente escuchado, igualmente compartido y profesionalmente atendido.

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Modificado por última vez enViernes, 04 Agosto 2023 12:50

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