Debido a que los sistemas HVAC involucran muchos componentes móviles, es normal experimentar algo de vibración y ruido, incluso en un sistema correctamente instalado y con buen mantenimiento. Sin embargo, la vibración y el ruido excesivos indican que una instalación debe recibir mantenimiento y también pueden provocar otros problemas de rendimiento.
La vibración y el ruido normalmente se abordan juntos porque están estrechamente relacionados; el segundo es a menudo consecuencia del primero. Algunos propietarios sólo se centran en el ruido y utilizan mucho aislamiento acústico, pero este no es el mejor enfoque porque no resuelve el problema subyacente.
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Fuentes comunes de vibración
En las instalaciones HVAC, la vibración a menudo se origina en maquinaria giratoria o movimientos masivos de aire. La vibración tiende a aumentar con el tiempo a medida que se desgastan los componentes del sistema, pero también puede estar presente en instalaciones nuevas como consecuencia de malas decisiones de diseño:
- La vibración excesiva puede ser causada por un compresor o enfriador de gran tamaño . Esto también genera gastos de capital adicionales, requisitos de energía adicionales y una vida útil más corta del equipo: las unidades de gran tamaño se encienden y apagan con más frecuencia.
- Los ventiladores y sopladores de gran tamaño también pueden provocar vibraciones excesivas.
- En los sistemas HVAC que utilizan tuberías hidrónicas, las bombas de agua también pueden ser una fuente de vibración. Al igual que con los compresores y enfriadores, el efecto se puede minimizar con la selección adecuada del equipo y el uso de almohadillas amortiguadoras.
- Incluso si el equipo tiene el tamaño adecuado, pueden surgir problemas de vibración debido al uso de soportes inadecuados. Existen almohadillas de neopreno y fibra de vidrio que minimizan la vibración transmitida entre el equipo en movimiento y la estructura subyacente.
- Los conductos de aire mal diseñados pueden experimentar alta presión o velocidad del aire, y esto también puede ser una fuente de vibración.
- En general, cualquier equipo que gire puede producir vibraciones si el eje no está alineado correctamente. Se debe prestar especial atención a los acoplamientos de ejes entre diferentes equipos, por ejemplo entre un motor eléctrico y una bomba centrífuga. Las líneas centrales de ambos ejes deben coincidir lo más posible para minimizar la vibración.
La vibración sólo se puede sentir directamente en algunos casos: es más probable que los humanos perciban la vibración cuando la frecuencia es baja y la magnitud es alta. Sin embargo, las consecuencias negativas comienzan antes de llegar a este punto: muchos componentes mecánicos son muy susceptibles a las vibraciones, especialmente los rodamientos de las máquinas rotativas.
La mejor manera de controlar la vibración es prevenirla con opciones de diseño inteligentes . En instalaciones existentes, se puede minimizar con un adecuado mantenimiento e instalación de amortiguadores o soportes de resorte para máquinas rotativas. Tenga en cuenta que no es posible eliminar completamente la vibración, pero se puede reducir y aislar hasta un punto en el que sus efectos sean insignificantes.
En general, la vibración excesiva aumenta el coste de propiedad de los sistemas constructivos. Los gastos de mantenimiento y el tiempo de inactividad tienden a aumentar, y el ruido asociado puede distraer en los entornos de trabajo. En el sector industrial, las vibraciones incontroladas pueden provocar problemas de calidad del producto. Por ejemplo, la vibración propagada puede afectar el rendimiento del equipo de mecanizado, provocando dimensiones incorrectas del producto y otros defectos similares.
Vibraciones y ruidos propagados.
Al solucionar problemas de vibración, recuerde que la vibración puede propagarse. En muchos casos, la mayor parte del ruido es producido por componentes del edificio que se ven afectados por vibraciones propagadas desde otras fuentes. Las rejillas del falso techo pueden volverse muy ruidosas cuando se someten a vibraciones, ya que tienen muchos puntos de contacto con las placas del techo y los accesorios de iluminación.
En construcciones nuevas, una buena recomendación es definir una distribución del edificio donde las áreas ocupadas no sean adyacentes a salas de máquinas u otras fuentes de ruido y vibración. Esto proporciona comodidad a los ocupantes, al tiempo que reduce la necesidad de aislamiento acústico entre las diferentes zonas del edificio.
Cómo lidiar con el ruido proveniente de efectos aerodinámicos
La excesiva velocidad del viento y las turbulencias también pueden provocar ruido, y la exposición directa a las corrientes de aire resulta incómoda y perjudicial para la salud. Estos efectos se pueden minimizar dimensionando correctamente los equipos de ventilación , pero los propietarios de edificios existentes también pueden controlar la velocidad de los ventiladores con variadores de frecuencia.
Muchas instalaciones con ventiladores de gran tamaño utilizan compuertas de aire para regular el flujo, lo que a menudo provoca una presión excesiva y silbidos. Además, esto representa un desperdicio de energía. El funcionamiento a velocidad reducida consume menos energía y produce menos ruido que restringir el flujo de aire de un ventilador de gran tamaño que funciona a máxima velocidad.
Para conductos de aire en construcciones nuevas, evite los giros de 90° siempre que sea posible, ya que tienden a causar turbulencias y ruidos. Cuando los conductos de aire necesitan cambiar de dirección, la mejor opción es utilizar curvas o codos consecutivos de 45° en lugar de un ángulo repentino de 90°.
Actualización de equipos para mejorar la eficiencia y reducir la vibración
El equipo se vuelve más propenso a las vibraciones a medida que envejece y, en muchos casos, tiene sentido considerar una unidad nueva. Esto es especialmente cierto si los equipos existentes también consumen mucha energía. Por ejemplo, las enfriadoras modernas con compresores de velocidad variable pueden lograr ahorros de más del 50 % al reemplazar unidades más antiguas.
Si planea reemplazar los motores de ventiladores y bombas, considere unidades de alta eficiencia con control de velocidad:
- Para aplicaciones de potencia fraccionaria, considere los motores con conmutación electrónica (ECM), también conocidos como motores sin escobillas. Son muy eficientes y vienen con control de velocidad incorporado.
- Para aplicaciones de mayor potencia, considere los motores NEMA Premium Efficiency equipados con variadores de frecuencia. Tenga en cuenta que muchos tipos de VFD pueden accionar motores trifásicos con entrada monofásica, por lo que no hay razón para limitar sus opciones a motores monofásicos.
Recomendaciones finales
La vibración y el ruido se pueden abordar mediante la prevención o mitigación. En proyectos que aún se encuentran en fase de diseño, es importante asegurarse de que la maquinaria esté correctamente dimensionada y especificada con los soportes adecuados. Recuerde también que cierto grado de vibración es normal, así que asegúrese de no colocar salas de máquinas cerca de áreas sensibles. Lo ideal es que las salas de máquinas estén aisladas de los pasillos, áreas de servicio, cuartos de almacenamiento u otro tipo de habitaciones que no estén ocupadas permanentemente.
En los edificios existentes, los problemas de vibración y ruido se pueden controlar con un mantenimiento eficaz. Los equipos que generan vibraciones se pueden montar sobre resortes o amortiguadores, y se puede implementar control de velocidad para bombas y sopladores. Si un equipo es muy antiguo y produce muchas vibraciones, plantéate sustituirlo para mejorar también la eficiencia energética.
