Intercambiadores de calor – Tipos y características

Los intercambiadores de calor son unos elementos que transfieren calor de un fluido a otro, con el propósito de un mayor o mejor aprovechamiento de ese calor.

Hay múltiples tipos y aplicaciones de intercambiadores de calor, por lo que para acotar un poco el campo de visión, nos referiremos a los intercambiadores en los que los dos fluidos no se mezclan entre sí, de manera que el calor se transfiere a través de una pared sólida, en la que sus lados están bañados por los respectivos fluidos. De la propia definición se deducen los tipos de intercambiador según los fluidos que intervienen, pueden ser: gas/gas, gas/líquido y líquido/líquido.

Tratándose de un blog de tecnologías de la ventilación y recuperación de calor, acotaremos aún más la visión: trataremos de los principales tipos de intercambiadores de calor usados en los recuperadores tanto domésticos como comerciales. Por lo tanto en adelante nos referiremos a intercambiadores aire-aire.

Atendiendo a su forma constructiva, en los recuperadores de calor encontramos dos grandes grupos de intercambiadores de calor: los dinámicos (rotativos) y los estáticos (de placas).

Intercambiadores rotativos

Están constituidos por una rueda dotada en su sentido axial de múltiples conductos de pequeño diámetro paralelos entre ellos. Esta rueda está dividida por la mitad por lo que un flujo de aire circula por su semicírculo superior y el otro por su semicírculo inferior. La rueda está accionada por un pequeño moto reductor que la mueve a velocidad lenta (10-15 rpm), el fluido (A), que en invierno es el de extracción, del semicírculo superior, al pasar por los conductos de la rueda les transfiere calor; al girar la rueda, cuando estos conductos se hallan en el semicírculo inferior a su vez lo transfieren al otro fluido (B), el de entrada.

Intercambiador de calor rotativo

Este tipo de intercambiadores de calor son muy usados especialmente para grandes caudales de aire. Su rendimiento puede superar el 80%, lo que significa que el flujo A de la figura comunica más del 80% de su calor al flujo B.

Intercambiadores estáticos (de placas)

Constan de unas placas muy finas de aluminio o plástico, paralelas entre ellas, en las que alternativamente circulan el flujo de aire de extracción por una cara y el de entrada por la otra. A través de estas placas el calor pasa de un flujo al otro. Este tipo de intercambiadores adoptan dos formas constructivas distintas: de flujo cruzado o a contraflujo.

De flujo cruzado

Estos intercambiadores tienen una sección cuadrada, de manera que los flujos de aire atraviesan el intercambiador de calor en direcciones perpendiculares tal y como se ilustra en las figuras inferiores.

Intercambiador de flujo cruzado

Este tipo de intercambiadores son muy usados en los aparatos domésticos, son apreciados por su simplicidad y su coste relativamente moderado. Su rendimiento puede superar el 60%.

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A contraflujo

En este tipo de intercambiadores, los flujos de aire recorren en su interior caminos paralelos y opuestos, de ahí el nombre de contraflujo.

Intercambiador a contraflujo

Los intercambiadores a contraflujo tienen un rendimiento superior al de los de flujo cruzado. También su coste es más alto. Pueden superar el 90% de rendimiento. Dado que las normativas en eficiencia energética son cada día más exigentes, estos intercambiadores son cada vez más usados.

Atendiendo a su funcionalidad, los intercambiadores de calor pueden ser entálpicos o sensibles.

Intercambiadores entálpicos

Son intercambiadores que además de transferir calor de un flujo de aire al otro, son capaces de transferir también la humedad. Son bastante utilizados en climas cálidos y húmedos para ahorrar energía en la climatización del aire acondicionado. A los recuperadores de calor que equipan este tipo de recuperadores se les llama recuperadores de energía.

Intercambiadores de calor sensible

Este tipo de intercambiadores sólo recuperan calor sensible, sin transferir humedad de un flujo de aire al otro. En Europa son, con diferencia, los más usados.

El hecho de ser entálpicos o sensibles es perfectamente compatible con las modalidades constructivas mencionadas anteriormente, por lo que tanto los rotativos como los de placas de flujo cruzado o a contraflujo pueden adoptar las modalidades entálpica o sensible.

Fuente: https://www.solerpalau.com/es-es/blog/intercambiadores-calor/#more-2067

Campanas de cocina industriales: normativa aplicable

Las campanas de cocina industriales o campanas extractoras industriales son imprescindibles en aquellas cocinas y espacios en los que se preparan o elaboran alimentos para grandes colectivos de gente como restaurantes, bares, hoteles, colegios o empresas de catering entre otros.

En este tipo de espacios, disponer de una ventilación y extracción adecuada es fundamental por la gran cantidad de vapores de agua, gases y partículas procedentes de la cocción y fritura que se generan ya que, en muchos casos, son además espacios cerrados y entornos de trabajo calurosos donde un deficiente nivel de confort en los usuarios puede repercutir seriamente en su rendimiento.

Norma UNE 100165

A la hora de elegir la campana de cocina industrial más adecuada para nuestro negocio, lo más aconsejable será consultar a un profesional que nos asesore y que realice un estudio previo de los diversos factores que incidirán directamente en la elección de la campana idónea, tales como el espacio, caudal de aire a extraer, actividad que se desarrolla en dicho espacio, etc.

En principio, habrá que tener en cuenta que cualquier cocina de un hotel, restaurante, o establecimiento en general será un espacio con una temperatura muy elevada ya que a los vapores de agua y gases generados por su propia actividad habrá que añadir el calor procedente de los diversos electrodomésticos en funcionamiento como hornos, lavavajillas, etc.

Así, cualquier campana de cocina extractora de tipo industrial será siempre de mayor tamaño que una campana de cocina doméstica ya que necesitará una potencia muy superior dado que el caudal de aire a extraer será muy superior al de un ambiente doméstico. Este caudal depende de forma directa de las dimensiones de la cocina en que vaya ubicada.

Además de las dimensiones de la cocina para el cálculo del caudal habrá que tener en cuenta las directrices recogidas en la norma UNE 100165 sobre ventilación de cocinas en la que se especifica que se debe exigir una velocidad mínima de paso de aire de al menos 0,25 m/s a través de la sección abierta comprendida entre la campana y los fogones.

Requerimientos mínimos

Esta misma norma contempla requerimientos mínimos de materiales, diseño de los conductos de ventilación y condicionantes para una adecuada limpieza, inspección y mantenimiento tales como:

El borde de la campana ha de estar a 2 m sobre el nivel del suelo para evitar que el usuario (cocinero) pueda golpearse con la cabeza.

El borde sobresaldrá 0,15 m por los lados, accesibles desde la planta o zona de cocción.

Deberá contar con filtros metálicos de retención de grasas y aceites, y, además, una eficacia mínima del 90 % en peso.

Los filtros han de estar inclinados entre 45° a 60° sobre la horizontal.

La velocidad de paso del aire será de entre 0,8 m/s a 1,2 m/s con pérdidas de carga de 10 Pa para filtros limpios y de 40 Pa para filtros sucios.

Los filtros estarán 1,2 m por encima de fuegos abiertos y más de 0,5 m de otros focos de calor.

La ventilación general de la cocina debe ser de 10 l/s·m².

La depresión de la cocina respecto a locales adyacentes no debe ser superior a 5 Pa. Tener la cocina en depresión garantizará que los olores y humos no salgan a los locales adyacentes.

La temperatura del aire exterior que se introduce en las cocinas no debe ser inferior a 14°C en invierno ni superior a 28°C en verano.

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Código Técnico de la Edificación: seguridad contra incendios

Como aspecto significativo, el Código Técnico de la Edificación en su Documento Básico sobre seguridad en caso de incendio DB-HSI, establece una serie de consideraciones para aquellas cocinas incluidas en el apartado de locales de riesgo especial (cocinas integradas en un uso hospitalario o residencial público y aquellas cuya potencia instalada exceda los 20 kW), sin perjuicio de que las que no esté sujetas a dicha consideración también cumplan con dichos requerimientos que serán los siguientes:

Las campanas deben estar separadas al menos 50 cm de cualquier material que no sea A1.

Los conductos deben ser independientes de toda otra extracción o ventilación y exclusivos para cada cocina. Deben disponer de registros para inspección y limpieza en los cambios de dirección con ángulos mayores que 30° y cada 3 m como máximo de tramo horizontal. Los conductos que discurran por el interior del edificio, así como los que discurran por fachadas a menos de 1,50 m de distancia de zonas de esta que no sean al menos EI 30 o de balcones, terrazas o huecos practicables tendrán una clasificación EI 30.

No deben existir compuertas cortafuego en el interior de este tipo de conductos, por lo que su paso a través de elementos de compartimentación de sectores de incendio se debe resolver de la forma que se indica en el apartado 3 de la misma sección del CTE DB-HSI.

Los filtros deben estar separados de los focos de calor más de 1,20 m si son tipo parrilla o de gas, y más de 0,50 m si son de otros tipos. Deben ser fácilmente accesibles y desmontables para su limpieza, tener una inclinación mayor que 45° y poseer una bandeja de recogida de grasas que conduzca éstas hasta un recipiente cerrado cuya capacidad debe ser menor que 3 l.

Los ventiladores cumplirán las especificaciones de la norma UNE-EN 12101-3: 2002 “Especificaciones para aireadores extractores de humos y calor mecánicos.” y tendrán una clasificación F400.

Fuente: https://www.solerpalau.com/es-es/blog/campanas-cocina-industriales/#more-2153