Medición transversal del flujo de aire en conductos

¿Por qué una medición transversal?

Un flujo de aire adecuado en los conductos de un sistema de climatización es esencial para el correcto rendimiento del equipo. Si los flujos de aire no fueran los apropiados, el aire no se acondicionaría según los fines para los que se diseñó el equipo, los costos de funcionamiento serían elevados y la esperanza de vida del aparato se vería reducida.

Muchas circunstancias exigen una medición del flujo o la velocidad del aire y una medición transversal de conducto es el método más preciso para obtener esa información. La medición transversal de conductos consiste en un conjunto de mediciones de la velocidad y la presión del aire, en puntos espaciados de manera regular, a través de una sección transversal de un conducto recto (si desea ver un diagrama, acceda a esta guía de medición del flujo de aire). Esta nota de aplicación explica cómo hacerlo.

Realizar una medición transversal de un conducto

Para conseguir la máxima precisión en la medición del flujo de aire, realice varias lecturas en un plano transversal, realice la conversión a velocidad y calcule el promedio. La ilustración de la figura 1 muestra los puntos a lo largo del plano transversal en los que debe realizar las mediciones, tanto en conductos rectangulares como en conductos cilíndricos.

Tome las mediciones del flujo de aire en un mínimo de 25 puntos, independientemente del tamaño del conducto.

  • Si los laterales del conducto miden menos de 70 cm, se deben realizar las mediciones en cinco puntos transversales (5 en cada lado, 5 x 5 = 25).
  • Si los laterales del conducto miden entre 70 y 84 cm, se deben realizar las mediciones en seis puntos.
  • Si los laterales del conducto miden más de 84 cm, se deben realizar las mediciones en siete puntos.
  • Si los laterales del conducto miden menos de 42 cm, las lecturas deben realizarse en el centro de las zonas de tamaño similar que no estén a más de 14 cm unas de otras, con un mínimo de dos puntos de medición por cada lado del conducto.

    La localización idónea de la medición transversal en un conducto de suministro de aire se situaría en una sección recta 10 diámetros del conducto hacia arriba y 3 diámetros del conducto hacia abajo del plano transversal, aunque podrían obtenerse resultados con un mínimo de 5 diámetros del conducto hacia arriba y 1 hacia abajo.

    Cuando la medición transversal se lleva a cabo cerca del ventilador, las condiciones de flujo suelen ser más favorables hacia arriba en el lado de retorno. La medición transversal en el lado ascendente debería ser de 0.5 diámetros del conducto hacia arriba de la entrada del ventilador.

    Diámetro equivalente del conducto = √ (4HV/π)
    H = dimensión horizontal del conducto
    V = dimensión vertical del producto
    π = 3.14

Inserción del dispositivo de medición

Para determinar la profundidad a insertar del dispositivo de medición, tenga en cuenta las tablas que aparecen a continuación. Imaginemos que tenemos un conducto de muestra cuyos lados miden 56 x 35 cm. Para el lado de 56 cm de nuestro conducto rectangular, consulte la fila "5 líneas transversales".

Método de Log-Tchebycheff para conductos rectangulares
Puntos o líneas transversales Posición con relación a la pared interior
50.074, 0.288, 0.500, 0.712, 0.926
60.061; 0.235; 0.437; 0.563; 0.765; 0.939
70.053; 0.0203; 0.366; 0.500; 0.634; 0.797; 0.947
Método de Log-Tchebycheff para conductos circulares
Puntos por diámetro Posición con relación a la pared interior
60.032; 0.135; 0.321; 0.679; 0.865; 0.968
80.021; 0.117; 0.184; 0.345; 0.655; 0.816; 0.883; 0.981
100.019; 0.153; 0.217; 0.361; 0.639; 0.783; 0.847; 0.923; 0.981

Tenga en cuenta los cinco multiplicadores que aparecen en la columna "Posición relativa a la pared interior". Multiplique la dimensión del conducto (56 cm) por los números de la tabla para obtener las diferentes profundidades de inserción para cada lado del conducto. Por ejemplo, la posición más cercana a la pared interior sería: 0.074 x 56 cm = 4.1 cm, etc. Para el lado de 35 cm, siga las instrucciones que aparecen más abajo para tomar mediciones si los lados del conducto miden menos de 42 cm.

Paso a paso

Aquí se explica cómo realizar mediciones de velocidad y presión con el medidor Fluke 922

  • Conecte el tubo de presión total al puerto "+" del medidor 922 y el tubo de presión estática al puerto "-".
  • Seleccione el modo "Volumen de flujo"
  • Seleccione un conducto circular o uno rectangular
  • Introduzca las dimensiones del conducto siguiendo las indicaciones
  • Ponga el medidor a cero
  • Coloque la punta del tubo pitot estático en el interior del conducto a través del primer punto de medición transversal.
  • Cuando se muestre una lectura del volumen de aire estable, presione "Guardar" para almacenar la lectura.
  • Repita este paso para cada punto de medición transversal
  • Después de guardar todas las lecturas de los diferentes puntos de medición transversal, presione "Calcular promedio" para obtener el flujo de aire medio

La presión total menos la presión estática es igual a la presión de la velocidad. El medidor Fluke 922 convierte la presión de la velocidad en velocidad automáticamente en el modo Velocidad. En el modo Volumen de flujo, el medidor 922 le pedirá que introduzca la forma geométrica y las dimensiones del conducto para mostrar el flujo de aire en tiempo real. Los cálculos de velocidad y flujo de aire del Fluke 922 se basan en el aire normal a 1 bar de presión a 21 °C.

Consejos

Cuando hablamos de posicionar el tubo pitot 10 diámetros de conducto recto hacia arriba y 3 diámetros de conducto recto hacia abajo del plano transversal, primero necesitamos convertir las mediciones del conducto a sus diámetros equivalentes en conductos cilíndricos.

Para realizar una medición transversal en un conducto cilíndrico, simplemente siga las mismas reglas de colocación del plano transversal usadas con los conductos rectangulares. Sin embargo, los conductos circulares requieren una medición en 3 diámetros (véase la guía de medición del flujo de aire), con un mínimo de 6 mediciones por diámetro. Multiplique el número de puntos que va a medir con la cifra que aparece en la segunda mitad de la tabla 1 para determinar la posición de medición con relación a la pared interior del conducto.

Notas:

  1. Cuando realice una medición transversal de un conducto, asegúrese siempre de que la punta del tubo pitot está en paralelo con la pared del conducto y de cara al flujo de aire.
  2. Si es posible, lleve a cabo las mediciones en partes largas y rectas de un conducto. Evite tomar lecturas en zonas que desciendan directamente de una curva u otras obstrucciones en el recorrido del aire.

Recursos adicionales

Comience por consultar la norma ASHRAE 111 "Prácticas para mediciones, comprobaciones, ajustes y calibración de los sistemas de climatización y refrigeración de edificios" y la norma ISO 3966. La primera incluye un capítulo general sobre mediciones de aire, en el que cita la regla de Log-Tchebycheff desarrollada en la norma ISO 3966, junto con la orientación adicional sobre la localización del plano transversal y las técnicas de medición. La norma ISO entra más en detalle en lo que al desarrollo de la regla se refiere.

Para obtener más información sobre el flujo de aire, acceda a la Guía de referencia rápida sobre flujo de aire de Fluke. Para leer una explicación simple y concisa de las mediciones del flujo de aire, acceda al documento "Airflow in Ducts" (Flujo de aire en conductos), de Leo A, Meyer (LAMA Books).