Unidad manejadora de agua helada

La Unidad manejadora de agua helada es la máquina encargada de recibir el agua a baja temperatura procedente del chiller, y manejar los caudales aire de una distribución de ductos, para lograr realizar el intercambio térmico aire-agua, de modo de lograr caudales de aire listos para la climatizar una edificación.

• El nombre técnico de esta máquina es unidad manejadora de aire, conocida en español por sus siglas como UMA.
• La UMA también se encarga de filtrar el aire, tal vez humidificar, y hacerlo llegar a todos los puntos, e inclusive  realizar su renovación desde el medio ambiente exterior.
• Debemos hacer notar, que la unidad manejadora por sí sola, no logra ni enfriar, ni calentar el aire, ya que  necesita el apoyo de la enfriadora de agua, conocida como chiller.

¿Cómo es también conocida la unida manejadora de aire?

Es conocida también con las siglas  uta, o unidad de tratamiento de aire.  Además también es conocida  por sus siglas en inglés,  A H U, que significa air, handling, unit.

¿Cuáles son las partes básicas de la unidad manejadora de aire?

La uma tradicional Básicamente tiene:

1. Ducto de suministro, por donde sale el aire acondicionado, hacia las rejillas de salida, ubicadas  dentro de  los locales.
2. Ducto de recirculación del aire.  Por este ducto el aire retorna desde el local, a la unidad manejadora de aire, para volver a ser acondicionado.
3. Ducto de salida o expulsión  de aire, por donde sale  un porcentaje de aire hacia el exterior, antes de la recirculación, y llegar al intercambiador de la uma. 
4. Ducto de aire de renovación, o entrada desde el exterior, para compensar el aire, que ha salido al exterior.
5. Filtros de entrada para el aire.
6. Dámper o rejillas de control, estas abren y cierran, para controlar los caudales de aire.
7. Ventilador centrífugo.
8. Sensores de presión, temperatura, CO2.
9. Algunas umas,  poseen un sistema de recuperación de energía, que veremos en un minuto.

¿Cuáles son los tipos de unidades manejadoras?

Clasificación de la UMA por capacidad:

1. Hace décadas era común usar una sola unidad manejadora de aire de gran capacidad, para acondicionar el aire, para acondicionar  todo un edificio, y después realizar la distribución del aire desde la máquina, hacia  todos los locales mediante un complejo sistema de ductos.  Estas umas de gran capacidad  son máquinas de mayor capacidad, y centralizan el tratamiento del aire, en un solo punto.
2. La tendencia actual, es el uso de unidades manejadoras de aire de menor capacidad, que son instaladas  por zonas, así tenemos varias unidades manejadoras de aire de baja capacidad, en toda la edificación.  De esta forma se descentraliza el tratamiento del aire.  La diferencia es que no se distribuye aire frio por todo el edificio desde la uma principal,  sino en cambio  se distribuye  el agua helada, a través de un sistema de tuberías,  que llega a cada unidad manejadora pequeña, para acondicionar el aire, en cada zona.

Clasificación de la UMA por el motor del ventilador.

1. Unidad manejadora de aire, con ventilador centrífugo de velocidad fija.  En estos equipos el caudal de aire no cambia con la velocidad del motor, sino por el cierre de ventanillas o rejillas de salidas.    Además no hay control directo, de la presión final del aire enviado.
2. Unidad manejadora de aire, con velocidad del ventilador  variable.  Estos equipos  son sistemas  de mayor tecnología, requieren de algunos sensores, se caracterizan por cambiar la velocidad del motor,  enviar la cantidad de aire que se requiere,  y administrar también  la presión requerida.

Clasificación de la UMA por el mecanismo de recuperación de energía.

1. Unidad manejadora de aire sin método de recuperación de energía.  Son máquinas tradicionales, no tienen algún accesorio adicional para recuperar energía.
2. Unidad manejadora de aire, con rueda térmica, para recuperación de energía.  Estas unidades manejadoras de aire, contienen una rueda térmica, que se encuentra girando, lo cual permite que el punto de recuperación de energía, en un momento se encuentre en el ducto de expulsión, y un instante después se ubique el mismo punto de la rueda térmica,  el ducto de suministro, con ello se logra, por ejemplo llevar parte del “frío”, desde un punto a otro, antes de desechar el caudal de aire. 
3. Unidad manejadora de aire con intercambiador, para recuperación de energía.  Este tipo de unidad manejadora de aire, posee un intercambiador de calor adicional, que hace el intercambio solo entre flujos de aire , de esta manera antes de desechar un caudal de aire, se logra extraer parte de su energía, y no desperdiciarla al medio ambiente.  

¿Cómo es el funcionamiento de la unidad manejadora de aire AHU?

• Empecemos diciendo que la uma,  recibe el agua helada procedente proveniente de un chiler, a una temperatura de aproximadamente 7°C.  Este caudal  de agua helada se hace pasar a través de un intercambiador de calor, para lograr enfriar un volumen de aire., que pasa a través de un ducto, en paralelo por el intercambiador.
• El enfriamiento ocurre, porque el aire tiene una temperatura mayor que el agua, por ello, el calor pasa desde el aire, hasta el agua.
• Podemos decir que el aire pierde temperatura, porque pierde calor, y el agua aumenta su temperatura, porque recibe calor.
• Así por ejemplo, sí la temperatura del agua, A la salida de la uma, es de aproximadamente 12°C, entonces la temperatura del aire mínima seria ese valor de 12°C.
• Además el aire que se va suministrar en los locales, puede ser filtrado, y renovado, a través de filtros, y diferentes métodos, que veremos en unos minutos.

¿Cómo distribuye el aire la UMA?

• El aire filtrado y acondicionado, sale del intercambiador de calor de  la unidad manejadora de aire, por ejemplo a una temperatura de 12°C.
• El aire se dirige por los ductos, y llega a las rejillas de salida, ubicadas en los locales.
• El aire sale de las rejillas de salida a 12°C, y se mezcla con el aire del local.
• El aire ubicado dentro del local, en este momento tiene una temperatura de 23°C.
• La mezcla entre el aire que constantemente  sale de la rejilla, y el aire dentro del local, permite mantener las condiciones deseadas dentro del local.
• Para mantener el local, con la presión adecuada, y hacer la recirculación  requerida, parte del aire a 23°C ubicado dentro del local, es succionado por el ventilador de la unidad manejadora de aire, para su retorno, y recirculación.
• La cantidad de aire que sale del local para la recirculación, debería ser la misma que entra al local, para así mantener la presión constante dentro del local, en un valor adecuado.
• Antes de llegar el aire de recirculación, nuevamente a  los intercambiadores de calor de la unidad manejadora de aire, un porcentaje de este, es expulsado al medio ambiente exterior. 
• Como  el aire expulsado está a 23°C se puede decir, que estamos perdiendo energía, ya que se está expulsando air que ya estaba climatizado.
• Para minimizar estas pérdidas de energía, algunas unidades manejadoras de aire poseen un sistema de recuperación.
• La cantidad de aire que se expulsa al medio ambiente, debe ser perfectamente monitoreada, para no perder energía innecesariamente, pero a su vez, asegurar las mejores condiciones higiénicas dentro del local.
• El sensor encargado de determinar la cantidad de aire de renovación, es el sensor de CO2.
• El mismo porcentaje de aire que sale al ambiente exterior, debe entrar al sistema, por otro punto, para mantener el volumen de aire de forma normal.
• La cantidad de agua que se necesita, para acondicionar el aire, de la unidad manejadora de aire, es controlada por los solenoides de paso de agua. 
• La cantidad de agua, que requiere la unidad manejadora de aire, equivale a 2.4 gpm por cada tonelada refrigeración, que se necesita acondicionar.

¿Como seleccionar la Unidad Manejadora de Aire UMA?

Tenga en cuenta principalemtne los siguientes parámetros:

1. Carga térmica.
2. Tipo motor del ventilador.
3. Tipos de alabes de la turbina del ventilador.
4. Tipo de control de la Unidad manejadora de aire VAV o CAV-
5. Tipos de filtros.
6. Mecanismo adicional  de purificación del aire.
7. Opción para recuperación de energía.
8. Marca de la unidad manejadora de aire.
9. Dimensiones de la unidad manejadora de aire.

¿Cuáles son los mecanismos de purificación del aire de la unidad manejadora?

1. Introducción de aire exterior.  Este método se basa en desechar un porcentaje de aire hacia el exterior, e introducir un nuevo caudal de aire, para la renovación del mismo.  La proporción es regulada por el controlador, mediante principalmente el sensor de CO2.  Como la expulsión de aire acondicionado hacia el exterior, resulta en una pérdida de energía, algunas unidades manejadoras más eficientes, poseen  un sistema de recuperación de energía.

• Filtración de alta eficiencia.  Los filtros son obstáculos para partículas y sólidos en suspensión.  Los filtros pueden ser  planos o con flizos, como primer método de filtrado,   Y después acompañados por los filtros de bolsas.
• Ionización Bipolar NPBI.
• Lámparas ultravioletas.  Estas lámparas sirven como estrategias de inactivación de virus,

¿Cuáles son las fallas más comunes de las unidades manejadoras de aire?

• Filtros de aire sucios, por mala planificación de mantenimiento.
• Aire contaminado, por mala selección de filtros, de acuerdo al ambiente de trabajo.
• Intercambiadores de calor  con incrustaciones, por mal tratamiento del agua helada, del chiler.
• Problemas con sensores de temperatura o presión, ya sa de alimentación, o de señal.
• Bandas o correas del ventilador, desajustadas o muy ajustadas.

¿Donde aprender todo sobre Chillers?

Mundochiller ha preparado un programa de formación completo sobre enfriadoras de agua, modalidad en línea, con toda la información que debe conocer el técnico en refrigeración relacionado con las plantas de agua helada.

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