PROCEDIMIENTO DE DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE SATURACIÓN DE FILTROS DE AIRE.

La presente invención se refiere a la regulación del caudal de aire en las instalaciones de ventilación que constan de columnas de extracción o de insuflación de aire que abastecen, cada una, a varios locales. Una instalación de este tipo consta de un grupo de puesta en circulación de aire por medio de un motoventilador alojado en un cajón generalmente dispuesto en el techo de un inmueble cuyas viviendas son abastecidas por columnas de entrada y/o de aspiración de aire. Para limitar las pérdidas térmicas, cada vivienda puede estar equipada con una caja de doble flujo, es decir, un flujo cruzado entre el aire nuevo que entra y el aire viciado que es evacuado por la columna de aspiración. El moto-ventilador consta de un filtro aguas arriba e, igualmente, la caja de cada vivienda consta de un par de filtros aguas arriba, es decir, un filtro de entrada a la vivienda, en la salida local de la columna de entrada, y un filtro de salida de la vivienda, en la zona de conexión entre un tubo de extracción de aire de la vivienda y la caja. Con el paso del tiempo, la saturación de los filtros aumenta la pérdida de carga en la instalación y, por tanto, la eficacia del ventilador. Por encima de un determinado nivel, no puede garantizar la calidad de servicio deseada. Como los filtros de las cajas individuales están distribuidos en las diferentes viviendas, evidentemente, queda excluido, por cuestiones de coste de personal, que miembros del servicio de mantenimiento pasen periódicamente para verificar el estado de saturación de los filtros y para, si fuera necesario, proceder a su sustitución. Además, el documento FR-A-2 689 784 describe un dispositivo de detección de ensuciamiento de un filtro de aire situado en un conducto de una instalación de tratamiento de aire que funciona con caudal de aire constante o variable. Este dispositivo permite detectar el ensuciamiento del filtro mediante el tratamiento comparativo de medidas de velocidades de circulación, por una parte, del caudal que atraviesa el propio filtro y, por otra parte, del caudal establecido en un pequeño conducto auxiliar situado paralelo al filtro. La presente invención pretende proponer una solución al problema anteriormente mencionado de control del estado de ensuciamiento, o de saturación, de los filtros de entrada y/o de salida de aire de los locales correspondientes. Con este fin, la invención se refiere, en primer lugar, a un procedimiento de estimación de la evolución del nivel de saturación de filtros de aire instalados en diferentes locales y conectados a una instalación de al menos un conducto de intercambio de aire, activado por un ventilador accionado por un motor, caracterizado por la serie de etapas siguientes a) en un instante inicial, se determina y almacena un conjunto inicial J0 de valores de parámetros asociados de funcionamiento de la instalación, parámetros que comprenden un parámetro de caudal de aire instantáneo garantizado por el ventilador y al menos un parámetro instantáneo asociado de funcionamiento del ventilador para garantizar el caudal de aire instantáneo considerado, variando los parámetros asociados de forma correlacionada para definir una curva de respuesta, inicial, prevista para la instalación. b) en un instante cualquiera, se determinan los valores cualesquiera de dichos parámetros para un punto de funcionamiento cualquiera de dicha curva de respuesta, real, c) se compraran los valores cualesquiera con el conjunto inicial J0 para determinar una dirección de desviación del punto de funcionamiento cualquiera respecto a la curva de respuesta inicial y d) se determina un sentido de evolución del nivel de saturación según la dirección de la desviación. En primer lugar, se observará que el instante inicial es arbitrario. Preferiblemente, será el momento de la puesta en marcha de la instalación. Sin embargo, de forma general, se puede prever un instante inicial variable, para seguir el estado de la instalación con las sustituciones o limpiezas de algunos filtros. De esta forma, la invención permite el seguimiento, con el paso del tiempo, de las oscilaciones de saturación global de la instalación, es decir, por una parte, la saturación progresiva de todos los filtros, presentando cada filtro una velocidad propia de evolución de su saturación, en función de la polución del aire que lo atraviesa y de la duración de la apertura de la boca correspondiente, y, por otra parte, la gran caída en la saturación de las bocas o cajas cuyo filtro ha sido limpiado o sustituido por el usuario. Preferiblemente, los instantes inicial y cualquiera se eligen durante un periodo de la jornada durante el cual la necesidad de caudal sea estable. En concreto, los instantes inicial y cualquiera se pueden elegir durante la noche, puesto que entonces la necesidad de caudal para la instalación es básicamente constante de un día a otro. Por ejemplo, al elegir los instantes inicial y cualquiera durante la noche, la necesidad de caudal en esos momentos puede ser igual al caudal mínimo de la instalación, puesto que ningún ocupante necesita un caudal de ventilación. También se observará que, como la saturación induce una pérdida de carga, la invención se puede aplicar a cualquier sistema de fluidos, es decir, de gas o de líquido. 2 Además, los parámetros de funcionamiento que permiten garantizar el caudal considerado se eligen, ventajosamente, entre: la (de)presión que debe garantizar el ventilador, la potencia eléctrica del motor de accionamiento del ventilador, el par de salida del árbol motor, la intensidad de la corriente consumida por el motor o la frecuencia de rotación impuesta al motor. Preferiblemente, en la etapa c), se mide la desviación para, en la etapa d), estimar un nivel de desviación de saturación, según una ley creciente con la desviación medida. También se puede disponer de un valor global de saturación de la instalación para decidir realizar una acción de ajuste de la configuración de funcionamiento o una sustitución de los filtros si se supera un umbral superior de saturación. Según una forma concreta de implementación del procedimiento, se almacenan dichos niveles de desviación de saturación con el tiempo para así elaborar una tabla de predicción temporal de la evolución del nivel de saturación y, a continuación, se usa la tabla de predicción para realizar dicha estimación del nivel de desviación de saturación. La tabla se puede elaborar durante un primer periodo de funcionamiento de la instalación para, a continuación, extrapolar la curva de evolución de la saturación así elaborada, o bien la tabla se puede elaborar a partir de otra instalación del mismo tipo, más antigua, para disponer así de dicha curva durante un periodo prolongado y, por tanto, sin necesidad de extrapolación. Para mejorar la utilización de la tabla, se comparan las condiciones reales del entorno efectivo de uso de los filtros con condiciones homólogas que hayan existido durante la elaboración de la tabla de predicción y se aumenta, respectivamente disminuye, una escala de tiempo de la tabla de predicción según si las condiciones reales del entorno efectivo son menos severas, respectivamente más severas, que las asociadas a la tabla de predicción. La información sobre la saturación puede servir para determinar un valor de periodicidad de intervenciones que se deben prever para la sustitución de los filtros. No obstante, además es ventajoso usar la información de saturación para ajustar las condiciones de funcionamiento de la instalación, es decir, mantener el rendimiento requerido. De hecho, en ausencia de ajustes, sería necesario considerar un gran margen de seguridad para tolerar la saturación, representando este margen de seguridad un excedente de consumo eléctrico, que no tendría razón de ser excepto al final del ciclo, es decir, cuando el nivel de saturación de los filtros ha alcanzado el límite admisible. La determinación de la información relativa a la saturación constituye así una primera fase, de estimación del estado de saturación de la instalación, para que, en una segunda fase, ella misma determine nuevas condiciones de funcionamiento, perfectamente adaptadas a las nuevas condiciones de saturación. Puesto que de esta forma la instalación es auto-adaptable, no es, por tanto, útil prever un gran margen de seguridad en lo que respecta a la (de)presión que debe garantizar el ventilador, es decir, la potencia del mismo. De esta forma, se puede prever la corrección de una curva de configuración de regulación del ventilador aplicando a la misma una desviación de la configuración en un sentido función de dicha dirección de desviación de la saturación. En concreto, en tal caso, se puede asignar, a la desviación de la configuración, una amplitud función de dicho nivel de desviación de la saturación. En una forma concreta de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de estimación de la evolución de un nivel de saturación de filtros de aire (11F, 41F, 130) instalados en diferentes locales y conectados a una instalación de al menos un conducto de intercambio de aire (12), activado por un ventilador (9) accionado por un motor (8), caracterizado por la serie de etapas siguientes: a) en un instante inicial (T0), se determina y almacena un conjunto inicial (J0) de valores de parámetros asociados de funcionamiento de la instalación (Y), parámetros (Y) que comprenden un parámetro de caudal de aire instantáneo (Q) garantizado por el ventilador y al menos un parámetro instantáneo asociado de funcionamiento del ventilador (9) para garantizar el caudal de aire instantáneo considerado Q, variando los parámetros asociados de forma correlacionada para definir una curva de respuesta, inicial (C10, C20), prevista para la instalación. b) en un instante cualquiera (Tx), se determinan los valores cualesquiera (Vx) de dichos parámetros (Y) para un punto de funcionamiento cualquiera (Fx) de dicha curva de respuesta, real, (Cx), c) se compraran los valores cualesquiera (Vx) con el conjunto inicial (J0) para determinar una dirección de desviación del punto de funcionamiento cualquiera (Fx) respecto a la curva de respuesta inicial (C10, C20), y d) se determina un sentido de evolución del nivel de saturación según la dirección de la desviación. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual, en la etapa c), se mide dicha desviación para, en la etapa d), estimar un nivel de desviación de saturación según una ley creciente con la desviación medida. 3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el cual se almacenan dichos niveles de desviación de saturación con el tiempo para así elaborar una tabla de predicción temporal de la evolución del nivel de saturación y, a continuación, se usa la tabla de predicción para realizar dicha estimación del nivel de desviación de saturación. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual se corrige una curva (C10, C20) de configuración de regulación del ventilador (9) aplicando una desviación de la configuración en un sentido función de dicha dirección de la desviación de la saturación. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual: - en la etapa b), se aplica un estímulo en forma de desplazamiento de presión (P) con un valor cualquiera de presión de aire (Px) garantizado por el ventilador (9), por desplazamiento del valor de uno de dichos parámetros asociados, respecto a un valor homólogo (P0) del conjunto inicial (J0), y - en la etapa c), a modo de dicha desviación, se mide una variación del caudal de aire (Q), inducida por dicho desplazamiento de presión (P). 6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el cual ES 2 367 277 T3 - se repiten, al menos una vez, en un instante cualquiera posterior (Ty), las etapas de la reivindicación 10, calculando cada vez (x, y) una pendiente cualquiera respectiva (Qx/Px) y (Qy/Py) entre una variación de caudal de aire y una variación de presión asociada, en un instante determinad (x, y), y - en la etapa c), se comparan las pérdidas cualesquiera respectivas Qx/Px Qy/Py para determinar dicha dirección de desviación. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual: - se aplica un estímulo en forma de desplazamiento (Qx) con un valor cualquiera de dicho caudal de aire (Qx) del ventilador (9), respecto a un valor homólogo (Q0) del conjunto inicial (J0), - se detecta una variación de dicho parámetro asociado inducida por dicho desplazamiento de caudal de aire (Qx), y - se determina dicho sentido de evolución del nivel de saturación según un signo de una sensibilidad del parámetro respecto a dicho estímulo. 8. Procedimiento según las reivindicaciones 2 y 7 consideradas en combinación, en el cual dicha medida de desviación según la reivindicación 2 corresponde a una medida de una amplitud de dicha sensibilidad, representada por una amplitud de dicha variación inducida del parámetro asociado. 9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 y 8 dependientes de la reivindicación 2, en el cual en una etapa final, para determinar dicha sensibilidad del parámetro asociado, se incluye una modificación con un valor de ajuste de un parámetro de control de funcionamiento del ventilador, que constituye dicho parámetro asociado, para compensar, al menos un determinado porcentaje, dicha variación (W) de dicho parámetro asociado inducida por dicho 19 desplazamiento (Qx) de caudal de aire (Qx), y dicha sensibilidad de dicho parámetro asociado se determina según el valor de dicha modificación incluida, relacionada con dicho porcentaje. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5 y 7 y 8, en el cual, habiendo previsto una boca de servicio de referencia (Rs), con caudal de aire de referencia (Qé), se conmuta su estado para pasar, en un sentido cualquiera conocido, entre dos estados extremos, respectivamente de cierre y de apertura, para generar, en el instante cualquiera (Tx), un desplazamiento (Qx) con un valor cualquiera de dicho caudal de aire (Qx) del ventilador respecto a un valor homólogo Q0 del conjunto inicial (J0), - y se llevan a cabo las etapas b) y siguientes. ES 2 367 277 T3 11. Procedimiento según las reivindicaciones 2 y 10 consideradas en combinación, en el cual se realiza una conmutación progresiva de caudal de aire (Q) por conmutación progresiva del estado de la boca de referencia (Rs) entre los estados extremos y se realiza, en una pluralidad N de instantes cualquiera (Tx, Ty, Tz) dicha pluralidad N de muestreos de la respuesta de la instalación en términos de dichos valores cualesquiera (Vx, Vy, Vz) de dichos parámetros (Y) según la etapa b) y, según la pluralidad de dichos niveles de desviación así obtenidos, se elabora una curva de sensibilidad de respuesta de la instalación respecto a dicha conmutación de caudal de aire. 12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual: - se modeliza el estado de otra pluralidad (BO) de filtros (11F, 41F, 130) de dicho conducto (91), según una ecuación que incluye, en variables, los niveles respectivos de saturación de la otra pluralidad (BO) de filtros (11F, 41F, 130), - se realiza dicha pluralidad N de muestreos al menos igual a la otra pluralidad (BO) de filtros (11F, 41F, 130), y - se establece así al menos dicha otra pluralidad (BO) de dichas ecuaciones, lo que permite determinar a partir de las mismas dicha otra pluralidad (BO) de valores de variables de saturación. 13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual: - se almacena un valor medio de uno de dichos parámetros durante un intervalo de tiempo predeterminado y con una duración que represente varios ciclos de uso de la instalación, y - igualmente, se determina, durante uno de dichos ciclos, posterior, dicho valor medio cualquiera del parámetro, - y se lleva a cabo la etapa c) según dichos valores medios, respectivamente almacenado y cualquiera. 14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual: - se modifica un nivel cualquiera de presión (P) en la instalación durante un intervalo que supere un valor de umbral mínimo para el buen funcionamiento de las bocas (120), asociadas a los respectivos filtros (41F), con limitación del caudal de aire por encima de un caudal de aire nominal (Qn) en caso de presión diferencial que supere una presión diferencial predeterminada (PDs) correspondiente a dicho umbral mínimo y que garantice al menos el caudal de aire nominal (Qn), - se muestrea, con el tiempo, el valor del caudal de aire (Q) para medir una variación del caudal de aire así inducida, para elaborar una curva de respuesta real de caudal de aire (Q) , y - se localiza, sobre la curva de respuesta real de caudal de aire (Q), al menos un cambio de pendiente correspondiente a una transición entre un funcionamiento incorrecto de una de las bocas (120), con caudal de aire inferior al caudal de aire nominal (Qn), y un buen funcionamiento, con caudal de aire que supera el caudal de aire nominal (Q) y que provoca así la limitación del caudal de aire, lo que proporciona una medida de la presión diferencial de la boca considerada (120) para las condiciones de funcionamiento de la instalación, definidas por los parámetros. 15. Grupo de ventilación (1) para la implementación del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que incluye una unidad central (20C) de control de un motor (8) de accionamiento de un ventilador (9) previsto para ser conectado a una instalación de ventilación que incluye al menos un conducto (10, 20, 81, 91) de intercambio de aire con diferentes locales, caracterizado por el hecho de que incluye: - circuitos (13) de control del ventilador (9) dispuestos para, en un instante inicial (T0), determinar y almacenar un conjunto inicial (J0) de valores de parámetros asociados de funcionamiento de la instalación Y, parámetros (Y) que comprenden un parámetro de caudal de aire instantáneo (Q) garantizado por el ventilador (9) y al menos un parámetro instantáneo asociado de funcionamiento del ventilador (9) para garantizar el caudal de aire instantáneo considerado (Q), variando los parámetros de control asociados de forma correlacionada para definir una curva de respuesta, inicial (C10, C20), prevista para la instalación, estando los circuitos de control (13) dispuestos para, en un instante cualquiera (Tx), determinar los valores cualesquiera (Vx) de dichos parámetros Y para un punto de funcionamiento cualquiera Fx de dicha curva de respuesta, real, Cx, y ES 2 367 277 T3 - circuitos de cálculo (11C), dispuestos para comparar los valores cualesquiera (Vx) con el conjunto inicial (J0) para determinar una dirección de desviación del punto de funcionamiento cualquiera Fx respecto a la curva de respuesta inicial (C10, C20), y dispuestos para determinar un sentido de evolución del nivel de saturación según la dirección de la desviación. 21 ES 2 367 277 T3 FIGURA 1 22 ES 2 367 277 T3 FIGURA 2 23 ES 2 367 277 T3 FIGURA 3 24 ES 2 367 277 T3 FIGURA 4 ES 2 367 277 T3 FIGURA 5 26 ES 2 367 277 T3 FIGURA 6 27 7/9 ES 2 367 277 T3 FIGURA 7 FIGURA 10 28 ES 2 367 277 T3 FIGURA 8 29 ES 2 367 277 T3 FIGURA 9