Por qué los filtros de horno de alto rendimiento pueden arruinar el soplador

Los filtros de horno diseñados para actuar como filtros de aire de toda la casa agregan estrés al soplador en un sistema HVAC al impedir el flujo de aire. Dos ajustes de diseño en la instalación pueden resolver este problema y potencialmente evitar una llamada fuera de horas de un cliente infeliz.

En esta página

• El efecto de filtro
• Hacer ajustes
  • Ajuste del diseño 1: más área de filtro
  • Ajuste de diseño 2: Medios de filtro más gruesos
• Aprenda las intenciones del propietario temprano

El efecto de filtro

El filtro de ventilador en una instalación típica de HVAC tiene un trabajo: proteger el soplador del daño causado por la suciedad y los escombros que ingresan al sistema. Fabricantes de filtro de horno, capitalizando la construcción de viviendas más estrictas y el deseo de los propietarios de viviendas de limpieza de aire interior, filtros de mercado etiquetados como "mejores" y "mejor" que se centran en la calidad del aire interior.

Algunos de estos "mejores" filtros pueden eliminar partículas tan pequeñas como 0.3 micras, que los hacen cumplir con el estándar HEPA. Las calificaciones para los filtros varían de 1 a 20 en la escala MERV (valor mínimo de informes de eficiencia), con una calificación de 1 que ofrece la menor filtración.

Desafortunadamente, la escala MERV mide la capacidad de un filtro para afectar la calidad del aire interior, no cuán eficientemente entrega aire al soplador, dice Eric Weiss, entrenador técnico de Trane Residential. Compara estos filtros altamente restrictivos con usar una máscara para la contención del virus: si usa uno que hace su trabajo correctamente, hace calor y difícil de respirar cuando se esfuerza.

Lo mismo sucede cuando los propietarios de viviendas reemplazan los filtros de aire alto proporcionado por los instaladores con filtros restrictivos de alto nivel. La disminución del flujo de aire hace que el soplador se ejecute más caliente porque pierde el beneficio de cualquier acción de enfriamiento creada por un mayor flujo de aire. Además, esto hace que el ventilador trabaje más para satisfacer la demanda de aire cálido o frío en toda la casa. Ambas situaciones agregan desgaste al motor del ventilador y acortan su vida útil efectiva.

Además, un soplador obligado a trabajar más duro de lo que fue diseñado para hacer más ruido, desde la operación del motor y el flujo de aire hasta los conductos. Weiss menciona que cuando trabajó como técnico de campo, muchas de las quejas que escuchó de los propietarios relacionados con el ruido. A veces, el ruido está relacionado con unidades de calefacción/enfriamiento de tamaño incorrecto, pero a menudo se deriva del mal flujo de aire.

Hacer ajustes

Afortunadamente, Weiss dice que puede corregir cualquiera de estos problemas fácilmente al diseñar/instalar un nuevo sistema HVAC. También puede lograr esto a través de una modernización, pero a más costo para el propietario y más esfuerzo para el técnico de HVAC.

Cuando Weiss diseña un nuevo sistema, se esfuerza por solo 0.1 en. w.C. (columna de agua) caída de presión entre la presión estática de suministro y la del aire que se mueve a través del conducto de retorno. Los productos de cada fabricante son diferentes, pero un filtro típico de 12 MERV puede agregar 0.4 pulgadas. w.C. presión estática al sistema.

Estas son las formas más comunes en que Weiss cae esa lectura de presión estática en el rango objetivo:

Ajuste del diseño 1: más área de filtro

Aumentar el flujo de aire al soplador al aumentar el tamaño del filtro. Puedes hacer esto dos formas:

Actualizar los conductos para aceptar un tamaño de filtro más grande del instalado originalmente. Esto puede significar alejar el filtro del lado del horno para crear el espacio necesario para que el conducto establezca y coincida con el tamaño del filtro, luego disminuya para unirse al conducto existente.

La segunda opción involucra duplicar el área del filtro por conductos en un segundo filtro para suministrar el soplador desde un segundo lado de la unidad o desde abajo. Según Weiss, la duplicación del flujo de aire reduce la pérdida de velocidad del aire a la mitad. Que reduce la presión de aire que resiste la acción del soplador en un factor de cuatro.

Craig Gustafson para los efectos de los filtros de alto Merv en la caída de presión estática del sistema Craig Gustafson para los efectos de los filtros de alto Merv en la caída de presión estática del sistema

El gráfico muestra las curvas de caída de presión estática para filtros a cuatro clasificaciones MERV. El eje vertical muestra la presión estática del sistema en 0.1 pulgada W.C., y a través del eje horizontal muestra el flujo de aire del sistema en pies cúbicos por minuto (CFPM). La línea negra muestra el estándar de prueba de 492 cfpm y donde el objetivo de diseño (0.1 caída de presión) y donde caería un filtro de 12 millones etiquetado como "mejor".

Weiss dice que duplicar el área del filtro reduce efectivamente la velocidad de flujo por la mitad, mientras mueve el mismo volumen al soplador. Si sigue la línea amarilla de regreso a la marca 250, ve que un filtro Doble MERV-12 puede entregar el flujo de aire a una velocidad que casi coincide con la caída de presión objetivo.

Nota: El conjunto de datos que creó este gráfico es una representación general de productos en el mercado. El rendimiento del filtro específico varía un poco de esta ilustración basada en su construcción única.

Ajuste de diseño 2: Medios de filtro más gruesos

Weiss también recomienda instalar o cortar en un marco que acomode un filtro más grueso en cualquier espacio de tiempo que permita. En lugar de un filtro delgado de una sola capa, que proporciona 18 a 24 pulgadas de medios de filtro para que el aire de regreso pase, un filtro de cinco pulgadas que mide 21 pulgadas de ancho por 23.5 pulgadas de altura proporciona 16 pies de medios de filtro. El aire puede pasar por cualquier lugar a lo largo de esa longitud de 16 pies. Esto aumenta sustancialmente el volumen de aire que el filtro puede procesar y reduce la tensión que se pone en el soplador.

Craig Gustafson para los medios filtrantes de un 21 x 23.5 x 5-in. Filtro plisado estirado a su longitud completa.

Aprenda las intenciones del propietario temprano

La clave para prevenir todo el problema radica en la comunicación entre el contratista de HVAC y el cliente, aconseja Weiss. "Una de las preguntas más importantes que tengo es: '¿Le preocupa la calidad del aire interior??'Entonces', ¿está buscando usar un mejor filtro de aire con su nuevo sistema??' " él dijo. "Si lo son, eso va a afectar el diseño de mi sistema."

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