Los sistemas de ventilación y sistemas de filtración de aire, fundamentales en la mejora de la eficiencia energética

Los hospitales, los grandes devoradores de energía: edificios que trabajan 24h 365D al año, bajo la premisa fundamental de “La protección al paciente”. Son edificios con un nivel de ocupación/número de usuarios muy elevado, con muchas instalaciones que se deben mantener en marcha estén en uso o no. El aire en su interior está clasificado con el nivel más alto IDA 1, definido como ‘aire de ópima calidad’, que más cosas podemos decir.

Diferentes estudios y guías dividen y cuantifican por aplicaciones, el consumo total de energía de los centros sanitarios, siendo la climatización con un porcentaje de entre el 40 y el 45% la más cuantiosa, seguida de Iluminación con 30-35% y ACS con un 20%. Se han estudiado y se siguen estudiando medidas, modificaciones, e innovaciones tecnológicas para mejorar la eficiencia energética de los hospitales, ahora bien, se debe tener muy en cuenta que cualquier implementación no debe suponer jamás una reducción de la calidad de las instalaciones en ningún aspecto, siendo siempre la prioridad ‘la atención sanitaria del paciente’ y, por tanto, la calidad del aire.

Dentro de todos los sistemas y equipos que engloba la climatización, dos apartados muy importantes sobre los que se puede actuar para mejorar la eficiencia energética del edificio son los sistemas de ventilación (aporte de aire exterior/ extracción), y los sistemas de filtración de aire.

La Norma UNE 100713 de Instalaciones de acondicionamiento de aire en hospitales clasifica por sectores el edificio y define las exigencias de cada zona en condiciones ambientales (temperatura y humedad), presión sonora, ventilación y etapas de filtración.

Los niveles de ventilación requeridos son muy diversos dependiendo las zonas, desde las más exigentes como son el bloque quirúrgico, la UCI, habitaciones de aislamiento inmunodeprimido, etc., hasta las menos como lavandería, vestuario o áreas no propiamente hospitalarias.

Una medición lo más exacta y fiable posible del caudal de ventilación, nos va a permitir un ajuste preciso a los parámetros requeridos, evitando sobreventilar innecesariamente y así reducir el consumo de energía que debemos utilizar para climatizar dicho aire. Por otro lado, estamos incidiendo directamente en la mejora de la calidad del aire, ya que uno de las características más importantes de la ventilación es la dilución de los contaminantes.

Relativo a las etapas de filtración La Norma es algo más sencilla y habla de dos tipos de salas, de clase I con tres etapas (F5+F9+ H13) y de clase II con dos etapas (F5+ F9).

Utilizar nuevos diseños de filtros que, con una determinada eficiencia, tengan mayor capacidad de retención de contaminantes y menor perdida de carga (resistencia al paso del aire), nos va permitir reducir mucho el consumo de energía de los ventiladores.

A continuación presentamos una serie de tecnologías en el campo de la ventilación y de la filtración y su aplicación directa en hospitales.

Principio de funcionamiento.

Aplicaciones

Este tipo de sensores son muy utilizados en las denominadas ‘salas de ambiente controlado’, donde el control de los caudales de aire (impulsión/ extracción) y por tanto de los diferenciales de presión entre salas es muy riguroso.

Los filtros están compuestos de dos pantallas entre las que se encuentra la media filtrante. Aplicando una tensión de 7.000V en el interior de la media se consigue generar un campo electrostático activo polarizando tanto las fibras como las partículas que pasan arrastradas por el flujo de aire. En consecuencia, se produce la atracción electrostática de las partículas a las fibras polarizadas reteniéndolas al paso de aire. Al mismo tiempo, las partículas sub-micron, también se polarizan aglomerándose entre ellas, formando partículas de mayor tamaño quedando así también retenidas. El esquema a continuación ilustra la mecánica descrita.

Función

• Elimina las partículas en suspensión del aire hasta un 95%. El modelo V8, equivalente a F9 que retiene el 98% de las partículas de tamaño entre 1 - 10 µm y un 95% de las partículas de 0,3 - 1 µm.
• Sustituye a la filtración tradicional de partículas con importantes ahorros de coste de funcionamiento (kW) y mantenimiento.

Ventajas

• Son ideales cuando se necesite mejorar la eficacia de filtración y no haya posibilidad de aumentar la potencia de los ventiladores. No afecta a la climatización. No requiere que se cambien los ventiladores. No cambia las condiciones de funcionamiento de la UTA (unidad de tratamiento de aire).
• Comparativamente, las pérdidas de carga de los filtros de polarización activa son mucho menores que en los filtros tradicionales (70% mas bajas), igualmente la secuencia de mantenimiento de estos filtros llega a ser hasta 4 veces más larga que en los filtros tradicionales.
• Sencillez de instalación y adaptabilidad a los sistemas instalados.

Vistas interiores de una UTA.

Este tipo de filtros están formados por los tres elementos que intervienen en una reacción foto-catalítica: un catalizador (panel de nido de abeja), un semiconductor (TiO2) y radiación (luz UVGI). La radiación UVGI en el TiO2 da lugar a una reacción fotoquímica en el aire, descomponiendo los compuestos orgánicos volátiles en CO₂ y vapor de agua (inocuos). Así mismo ésta reacción desactiva los microorganismos dado que destruye su ADN evitando que se reproduzcan y con ello sus efectos sobre la salud humana.

Reacción Fotocatalítica.

Función

Elimina gases y olores, esteriliza y degrada en vez de recolectar contaminantes.

Sustituye a la filtración tradicional de gases (filtros de carbón activado). Recordemos que es obligatoria desde el 29 de agosto de 2007 para oficinas, escuelas, hospitales, etc. situados en ambientes ODA 5 según la I.T.1.1.4.2.4 Filtración Mínima de Aire Exterior.

Ventajas

• Aumenta el rendimiento de los climatizadores dado que mantiene limpias las baterías.
• No afecta a la climatización.
• No requiere que se cambien los ventiladores.
• No cambia las condiciones de funcionamiento de la UTA (unidad de tratamiento de aire).

Filtros de Fotocatálisis.

La medicina y la tecnología están evolucionando a una velocidad vertiginosa. Los Hospitales son edificios que están en continuo desarrollo, reformando, adaptando, y actualizando sus servicios y sus instalaciones. Optimizar al máximo sus recursos, implementando nuevas soluciones, muchas veces es más fácil de lo que pensamos, con un rápido retorno de la inversión, y unos cortos plazos de ejecución.