La deshidratación, la dificultad para concentrarse y los errores en la ejecución del trabajo son problemas habituales causados por la falta de confort térmico en las naves industriales. Para ayudar a minimizar esta situación, es importante entender qué es el CFD y por qué esta metodología es la mejor solución para diseñar sistemas de ventilación natural de alto rendimiento.
En términos generales, la CFD (Computational Fluid Dynamic) es una metodología que permite la perfecta instalación de sistemas de ventilación natural, validando los datos de velocidad del viento y temperatura interna en la fábrica para obtener el máximo rendimiento de la solución. De este modo, no hay riesgo de pérdida ni de reutilización. Siga leyendo y comprenda cómo funciona.
Entender qué es un CFD y cómo funciona en la práctica
La CFD es una innovadora metodología de ingeniería computacional utilizada para modelar fluidos como el aire. Con este método, es posible desarrollar un proyecto detallado de ventilación natural en un software de modelado 3D. El programa valida los datos y realiza los cálculos necesarios para predecir una instalación ideal según las necesidades de cada nave.
En otras palabras, el CFD funciona como una calculadora de aire y fluidos que optimiza los proyectos de ingeniería, ya que no será necesario calcular manualmente el comportamiento de los fluidos en ese espacio.
Esto permite probar distintas posibilidades en el modelo informático y aplicarlas después con mayor asertividad en la nave, teniendo en cuenta que la eficacia de un proyecto de ventilación natural depende de varios criterios.
La posición del edificio en relación con el viento y el sol, la ubicación de las aberturas para el paso del viento, el tamaño de estas aberturas y los datos meteorológicos del entorno son algunos de estos factores.
El CFD utiliza estos datos mientras simula la creación de una malla 3D del entorno para calcular el punto medio de precisión de la solución y luego escalar un diseño exitoso. Entre los resultados planteados por el CFD podemos mencionar:
- Comportamiento de los fluidos;
- Velocidad del aire;
- Identificación de las zonas de estancamiento, las llamadas "zonas muertas";
- Identificação de pontos de maior e/ou menor temperatura;
- Perfil de presión y caída de presión;
- Mejor posicionamiento de los equipos en el edificio;
- Optimización geométrica del equipo/edificio.
¿Qué hay que analizar cuando se realiza un proyecto con CFD?
Un problema común en la construcción de edificios industriales es la preocupación por el confort térmico. Uno de los errores más graves es que muchos gestores sólo evalúan esta cuestión cuando el trabajo ya está en marcha, lo que genera reprocesos, retrasos y pérdidas.
En este sentido, más importante que saber en qué soluciones invertir para mejorar el confort térmico, es conocer el momento adecuado para proyectarlas. El CFD permite trabajar con esta previsibilidad. Sin embargo, hay que priorizar algunos aspectos para aplicar esta metodología con éxito. Son los siguientes:
Tener a mano toda la información necesaria
Los profesionales necesitan tener a mano todos los datos -insumos- del proyecto para que la aplicación del CFD en la realidad virtual se produzca con precisión. Cuanto más rigurosa sea la toma de datos físicos del lugar de instalación del proyecto, más precisos serán los resultados del CFD. Entre la información más relevante están las medidas del emplazamiento, las dimensiones del proyecto y la configuración climática de la nave.
Analizar el espacio en el que se realiza el trabajo
La posición de la nave, los lugares que reciben luz solar directa, la velocidad del viento, las aberturas disponibles, el grado de humedad. Todos estos aspectos interfieren en el diseño de un sistema de ventilación natural. Por lo tanto, deben evaluarse cuidadosamente antes de aplicar el CFD en la planificación del proyecto.
Evaluar el confort térmico del entorno
Al igual que las magnitudes mencionadas, la configuración climática de la nave también interfiere en el rendimiento del proyecto de ventilación. Es necesario prestar atención a la tasa de renovación de aire necesaria para garantizar el confort térmico en el entorno y otros aspectos relevantes, como el tipo de maquinaria que se va a instalar y en qué lugares se van a colocar estos equipos.
¿Qué información se puede obtener a través del CFD?
Los resultados obtenidos con la aplicación del CFD permiten comprender el comportamiento del fluido en el interior de la nave industrial, considerando aspectos como la velocidad del aire, las zonas de estancamiento y los puntos de mayor o menor temperatura. Sin embargo, para obtener estos valiosos conocimientos es necesario tener en cuenta todos aquellos factores previos que interfieren en el rendimiento del sistema de ventilación.
En este sentido, algunas de las entradas físicas más relevantes para la aplicación del CFD en la realidad virtual son:
- Posición del edificio en relación con el viento y el sol;
- Número, tipo, tamaño y ubicación de las aberturas en el espacio;
- Datos meteorológicos de la región donde se encuentra el edificio;
- Velocidad del viento, considerando el ángulo normal a la fachada de mayor incidencia;
- Realización del balance térmico del edificio, con el cálculo de las ganancias y pérdidas de calor por: insolación; procesos industriales; personas; equipos; iluminación;
- Cálculo de la cantidad de aire necesaria para combatir la carga térmica y/o contaminante existente en el ambiente;
- Número de aberturas necesarias para el caudal requerido;
- Número de cambios de aire necesarios por hora en el recinto para garantizar el confort térmico.
¿Por qué utilizar esta metodología en su proyecto de ventilación natural?
Veamos las principales ventajas de utilizar esta metodología para su proyecto.
Proporciona más eficiencia y calidad
Si ha leído hasta aquí, seguro que se ha dado cuenta de que el CFD eleva el nivel de calidad de un proyecto de ventilación natural. Con esta metodología, es posible predecir el comportamiento del fluido de aire en el interior de la nave y también en el interior de la linterna del tejado para aumentar la eficiencia de la instalación, reducir costes y evitar pérdidas.
El uso del CFD comienza con un estudio detallado de la propia planta. Un equipo especializado acude a la nave y analiza los factores que influyen directamente en el dimensionamiento de la solución. A continuación, esta información se computa en el software, que realiza automáticamente los cálculos necesarios basándose en la realidad virtual, lo que garantiza un proyecto más preciso.
Permite cambios rápidos en los proyectos
Las simulaciones CFD ayudan a la evolución continua de cada proyecto, permitiendo cambios rápidos y reevaluaciones cuando es necesario, siempre en busca del mejor rendimiento posible de la instalación. Además, con esta metodología computacional es mucho más fácil entender cómo funcionará el sistema de ventilación natural en la práctica, así como su ajuste y diseño ideal.
Reduce los costes y no genera reajustes
Otra gran ventaja de validar los datos de su proyecto de ventilación natural con la ayuda del CFD es reducir los costes de la instalación y no correr el riesgo de tener que rehacerla, porque todo estará ya bien dimensionado por el software. Sabemos que su intención al instalar sistemas de ventilación natural es precisamente ganar confort térmico y ahorrar en ventilación forzada. Por lo tanto, cualquier pérdida con la instalación sería muy frustrante.
Ahora que ha entendido lo que es el CFD, no cabe duda de que merece la pena utilizar la ingeniería asistida por ordenador a la hora de diseñar un proyecto de ventilación natural. Al fin y al cabo, para garantizar la rentabilidad de la solución, hay que dar prioridad a las primeras fases de su desarrollo. El CFD optimiza este proceso para que pueda tener éxito en la instalación y disfrutar del mejor rendimiento de los sistemas de ventilación natural.
Ayuda a reducir los fallos
Como el CFD permite visualizar ciertos elementos del proyecto que no serían visibles por otros medios, el trabajo se vuelve más preciso y riguroso. Esto es fundamental para evitar fallos y pérdidas con instalaciones innecesarias o inadecuadas, además de garantizar el retorno de la inversión.
En otras palabras, el CFD ayuda al diseñador a predecir el rendimiento de la solución y a probar muchas variaciones mediante prototipos hasta encontrar un resultado ideal. De este modo, el profesional puede acelerar el tiempo de lanzamiento del proyecto, ya que se conocen de antemano las mejores rutas a seguir.
El Grupo MB es pionero en el uso de esta metodología en proyectos de ventilación natural. Hemos preparado una infografía que aporta más detalles sobre las ventajas del CFD y su aplicación en las industrias. Descargue el material y vea lo que debe tener en cuenta al hacer esta inversión.
