Nota: “El objetivo principal para la instalación de cortinas de aire es la creación de una barrera de separación entre dos ambientes, generalmente a distintas temperaturas”.
Cortinas de aire - función
La función de una cortina de aire ES crear una barrera efectiva que separe dos ambientes contiguos ya sean en el interior del edificio o entre el interior y el exterior.
La función de una cortina de aire NO ES constituirse en un elemento de calefacción.
Tipos de cortinas (Por construcción)
Tipos de cortinas (por instalación)
Tipos de cortinas (por funcionamiento)
Las cortinas, pueden ser de aire frío o aire frío y caliente.
En este último caso, el calor puede ser generado por resistencias eléctricas o por baterías de agua, en casos muy excepcionales pueden funcionar con vapor.
Cortinas de aire
Datos a tener en cuenta
Diferencias de presión
Las diferencias de presión entre dos ambientes contiguos generan corrientes de aire entre ambos.
Las diferencias de presión entre dos ambientes contiguos pueden ser por tres razones:
- Diferencias de temperatura.
- Ventilación no equilibrada.
- Viento.
Diferencias de presión
Movimientos del aire
Datos a tener en cuenta en el local para estudiar los movimientos del aire:
-Ubicación aberturas de ventilación.
-Diferencia de temperaturas int/ ext.(q)
-Densidad del aire int./ext.(r)
-Diferencia de presiones.(D r)
-Altura de la puerta.
Comportamiento del aire
Ventilación superior
El punto de equilibrio entre presiones se produce a la altura de la línea A-B.
La mayor presión del aire exterior, más frío, hace que entre a través de toda la altura (h) de la puerta, con mayor intensidad cuanto más cerca estamos de la base de la misma.
Comportamiento del aire(2)
Ventilación inferior
El punto de equilibrio entre presiones se produce a la altura de la línea A-B.
Ahora se produce el efecto contrario, el aire fluye en dirección de la ventana hacia la puerta, equilibrándose casi a la altura del suelo.
Comportamientodel aire(3)
Ventilación a media altura
El punto de equilibrio entre presiones se produce a la altura de la línea A-B.
En este caso, el dardo de aire que entra por la mitad inferior de la puerta es equivalente al que sale por la mitad superior y es como si la ventana estuviese cerrada o no existiese.
Cálculo presión diferencial
En estos casos con locales dotados de ventilación natural podemos calcular el diferencial de presión mediante la siguiente fórmula:
Cálculo presión diferencial (Ejemplo)
Veamos un ejemplo práctico en un local con las siguientes características:
Esta es la presión mínima que debería proporcionar una cortina en toda su extensión para evitar el intercambio del aire entre interior y exterior.
Ventilación no equilibrada
Cuando está instalado un sistema de ventilación forzada, puede darse el caso de que ésta no esté equilibrada, veamos cómo se calcularía el desequilibrio en el caso siguiente en el que:
Ventilación no equilibrada (Ejemplo)
Veamos por ejemplo una nave en la que el caudal de ventilación (Q) es de 20.000 m3/h y la abertura de entrada de aire (S) es de 1 m2.
Esta es la presión que debería proporcionar nuestra cortina en toda la superficie de la puerta. Solución muy difícil y que aconsejaría actuar en equilibrar la presión instalando un ventilador impulsando aire al interior del mismo caudal que el que está instalado.
Incidencia del viento
El viento es un factor diferencial importantísimo en la efectividad de una cortina de aire ya que es difícil de prever y tiene una influencia considerable en la presión que se ejerce sobre el dardo de aire.
El efecto es complejo de evaluar ya que además de la velocidad del mismo, inciden la dirección, la orientación de la puerta, otras aberturas en el edificio, e incluso la forma del mismo.
Se ha desarrollado una fórmula que permite hacer una estimación aproximada de la influencia del viento sobre la presión diferencial:
Valor de C: entre 0,4 y 0,7 a estimar en función de que las condiciones sean más o menos desfavorables: perpendicularidad de la corriente, orientación.
Incidencia del viento (Ejemplo)
Para evaluar la gran incidencia que tiene el viento sobre un sistema con cortina de aire, veamos un ejemplo.
Consideremos lo que se denomina “Viento moderado”que serían unos 13 m/s y tengamos en cuenta un coeficiente “C”de tipo medio: 0,7.
Presión prácticamente imposible de superar mediante una cortina de aire, lo cual nos exigiría instalar un sistema de doble puerta.
Sellado de una abertura
Es evidente que un buen sellado de una abertura significa un importante ahorro energético.
Asimismo, es evidente que la mejor situación para el sellado de aberturas es cuando las presiones interna y externa están igualadas.
Sellado de una abertura (2)
Cuando la presión exterior es superior a la interior, el dardo de aire tiende a inclinarse hacia adentro, si esta diferencia es muy grande, el ángulo “R”se cierra, hasta permitir la entrada de aire externo por la base de la abertura.
Dardo lineal
Velocidad del aire
Es evidente que cuanta mayor sea la velocidad del dardo de aire, mejor será el sellado de una abertura, de todos modos, no podemos operar con velocidades muy altas, sobre todo cuando estamos en lugares destinados al paso de personas ya que la sensación sería muy molesta.
Para calcular la velocidad del aire en un punto del dardo de aire (Vx), aplicaremos la siguiente fórmula:
Capacidad de sellado de una cortina
Una vez conocidas las diferencias de presión entre el interior y el exterior de la sala a sellar, para determinar si la cortina seleccionada es idónea, debemos aplicar la siguiente fórmula:
P (Pa) = 0,65 ·v2
Evidentemente para este cálculo, tomaremos el punto más desfavorable para la velocidad de aire que es el punto más alejado de la boca de salida del aire o sea la base de la abertura a sellar.
Capacidad de sellado
de una cortina (Ejemplo)
Temperatura del dardo de aire
El dardo de aire que sale de una cortina, incorpora a su vez aire inducido tanto del interior como del exterior, la mezcla de temperaturas de la propia cortina (t0), del interior (tin), del exterior (tout), nos dan la temperatura media percibida (tmix).
Para determinar la “sensación térmica” debemos tener en cuenta que la “temperatura percibida” disminuye aproximadamente 1º por cada m/s de velocidad del aire.
