Cuando un edificio requiere que las puertas grandes estén abiertas en todo momento, a veces es necesario instalar una cortina de aire para ahorrar en costos de energía. En 1888, Theophilus van Kannel patentó la puerta giratoria, un invento que, según él, evitaría que "efluvios nocivos" y "miasmas funestos" entraran en un edificio cuando alguien como el cartero entraba y salía [fuente:Guardian.co.uk]. Convenientemente, la puerta giratoria también eliminó la necesidad de que una persona sostuviera la puerta abierta para otra (cuenta la leyenda que Van Kannel se había cansado de abrir puertas para su esposa de mentalidad tradicional).
Pero la puerta giratoria no fue lo único que inventó van Kannel con el propósito de mantener el aire frío y los contaminantes fuera de los edificios. Su esfuerzo de invención de segundo año fue la cortina de aire, que patentó en 1904 y que finalmente se instaló por primera vez en un edificio en 1916 [fuente:Miniveil.com]. En pocas palabras, una cortina de aire es una corriente continua de aire que sopla desde la parte superior hasta la parte inferior de una puerta abierta. Usadas comúnmente como una segunda línea de defensa dentro de una puerta cerrada o para reemplazar las aletas de plástico que cuelgan en una puerta abierta, las cortinas de aire forman una barrera a través de la cual las personas y los productos pueden fluir, pero el aire no. Esto significa que el clima de un lado de la cortina de aire no se da la mano con el clima del otro.
La cortina de aire hace dos cosas:primero, aísla, y todos conocemos el poder aislante del aire. Es la capa de aire atrapada entre las ventanas de doble panel lo que evita que el calor se mueva a través de ellas. (¿Qué? ¿Pensaste que era el doble del grosor del vidrio?) En segundo lugar, una cortina de aire que se usa como respaldo dentro de una puerta se puede inclinar para expulsar el aire exterior de donde vino.
Aunque una cortina de aire invisible puede sonar como un enfoque de Star Trek para la eficiencia de Enterprise, si se instala y usa correctamente, una cortina de aire puede aumentar la eficiencia energética y mantener los contaminantes y los insectos fuera de una puerta abierta.
Contenido- Mecánica de la cortina de aire
- La física de las cortinas de aire
- El costo/beneficio de las cortinas de aire
- Nota del autor
Mecánica de cortinas de aire
La cortina de aire se instala dentro de la entrada y el aire sopla hacia el piso, a veces en un ligero ángulo hacia afuera. . Hay dos formas de utilizar una cortina de aire. Puede usarlo en una puerta abierta, en cuyo caso una corriente de aire corre continuamente. Probablemente haya sentido la ráfaga de aire de este tipo de cortina de aire cuando ingresó a una gran tienda estilo almacén. O bien, puede utilizar la cortina de aire como segunda línea de defensa detrás de una puerta cerrada, en cuyo caso la cortina de aire se activa solo cuando se abre la puerta. Entra en acción, expulsando aire durante un par de segundos hasta que la puerta se vuelve a cerrar.
En ambos casos, la cortina se monta en el lado con calefacción/aire acondicionado de la entrada, extendiéndose a lo largo de la abertura de la puerta. Su entrada aspira aire acondicionado y expulsa ese aire hacia abajo o en un ángulo ligeramente inclinado hacia afuera (vea más en la página siguiente) para expulsar el aire exterior que de otro modo entraría por la puerta.
Una cortina de aire se puede complementar con un calentador eléctrico. Imagínese entrar en un edificio en un gélido día de invierno para sentir una cascada de aire caliente. Y hablando de calor, debido a que el aire caliente tiende a acumularse en las vigas, una cortina de aire también ayuda a recircular ese aire caliente. La corriente de aire también es lo suficientemente fuerte como para defenderse de los insectos voladores, el polvo, la contaminación y cualquier otro contaminante no deseado [fuente:AirDistributors.com]. De hecho, algunas empresas utilizan cortinas de aire con el fin de evitar que los contaminantes del aire se cuelen en los espacios estériles. Y las cortinas pueden usarse incluso para proteger hornos y congeladores abiertos.
La física de las cortinas de aire
Imagínese hacer rodar dos bolas entre sí para una colisión frontal. Después de que golpean, la dirección en la que ruedan depende de una simple ley de la física:F=MV 2 , o "la fuerza es igual a la masa por la velocidad (al cuadrado)". Esto significa que una bola pequeña que rueda rápido puede superar potencialmente a una bola grande que rueda lentamente.
El mismo concepto se aplica a la cortina de aire. La fuerza del aire que sopla desde la cortina debe ser lo suficientemente fuerte como para dominar y hacer retroceder la fuerza del aire que viene del exterior. Si los fuertes vientos golpean constantemente la puerta gigante de su almacén, necesitará una cortina de aire fuerte, una que sople mucho aire a gran velocidad.
La otra cosa a tener en cuenta es la dirección de esa velocidad. Se podría pensar que una cortina de aire combatiría más eficazmente los vientos horizontales con sus propios vientos horizontales. Pero ese no es realmente el caso. Cuando el aire sale directamente por la puerta para una colisión frontal con otro aire (como esas dos bolas que mencionamos anteriormente), gran parte del poder del aire se pierde con la distancia. En cambio, las cortinas de aire dirigen su flujo de aire principalmente hacia abajo, hacia el piso de la entrada. El sistema debe soplar lo suficientemente fuerte para garantizar que el aire siga viajando a la velocidad necesaria a medida que llega a la parte inferior de la puerta, y que la velocidad también sea más fuerte que la velocidad del aire que ingresa desde el exterior. Como tal, la cortina actúa como una pared hacia la que se dirige el aire exterior y luego rebota.
Para darle un ejemplo:si el viento soplara horizontalmente hacia la puerta a 20 pies por segundo (13,6 mph/21,2 kph), una cortina de aire con un ángulo de 15 grados hacia afuera tendría que soplar 133 pies por segundo (91 mph/146,4 kph) para contrarrestar la fuerza del aire exterior.
Todo esto significa que tendrá que jugar con su cortina de aire para obtener la fuerza adecuada, con la velocidad y el ángulo correctos para contrarrestar de la manera más eficiente la fuerza del aire entrante. Puede ajustar su cortina de aire de tres maneras:aumente el volumen de aire soplado, la velocidad del aire soplado o dirija esta velocidad un poco hacia afuera, generalmente en un ángulo de entre 10 y 20 grados [fuente:PoweredAire.com] .
Olas de brujasTheophilus van Kannel, inventor de la cortina de aire y la puerta giratoria, también fue la gran mente detrás de Witching Waves, un parque de diversiones construido en Coney Island, N.Y., en 1907.
El costo/beneficio de las cortinas de aire
Como muchas cuestiones económicas, la de la relación coste-beneficio de las cortinas de aire depende de una serie de variables. Una pequeña cortina de aire sin calefacción de 36 pulgadas (91,4 centímetros) puede costar tan solo $ 200 [fuente:Amazon]. Por otro lado, una cortina térmica de alta velocidad para una puerta de 9 pies por 14 pies (2,7 metros por 4,2 metros) puede costar casi $450 [fuente:Grainger.com]. Entonces, al igual que inclinar y encender su cortina de aire para hacer lo que se necesita y nada más, el primer truco en la economía de la cortina de aire es pagar solo por lo que necesita. El tamaño debe ser una obviedad:Mida su puerta. A continuación, decida si su objetivo final es la comodidad o la eficiencia; si es comodidad, cámbiese; si no, considere un modelo sin calefacción. Finalmente, calcule la fuerza que necesitará su cortina de aire para contrarrestar la fuerza del aire exterior. Por ejemplo, si está luchando contra un invierno ventoso en Minnesota, necesitará más aire a una velocidad más alta de lo que necesitaría en un área con un clima más templado y sin viento.
El otro beneficio de las cortinas de aire es que pueden ayudar a una estructura a ganar puntos de Energía y Atmósfera, puntos de Calidad del Aire Interior, puntos de Innovación en Diseño y puntos de Calidad Ambiental Interior, todos los cuales se suman al Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED ) certificación [fuente:Noticias de Aire Acondicionado, Calefacción y Refrigeración].
Si desea conocer sus ahorros de energía más allá de los desembolsos iniciales, deberá tener en cuenta cosas como la velocidad del viento y los costos de energía. Berner International y Mars Air Systems, proveedores de cortinas de aire, incluyen calculadoras en sus sitios que pueden ayudar a estimar los costos y ahorros de las cortinas de aire a lo largo del tiempo. Por ejemplo, una puerta de aire que cuesta $3000, instalada en una entrada de 8 pies por 6 pies (2,4 metros por 1,8 metros) con una temperatura exterior promedio de 50 grados Fahrenheit (10 grados Celsius) y una velocidad del viento de 8 millas por hora (12,8 kilómetros por hora) se amortizará en casi exactamente un año.
Nota del autor
Lo admito:nunca había oído hablar de una cortina de aire antes de escribir este artículo. Pero ahora que mi conciencia se ha elevado, los veo en todas partes. "Oh, ¿es eso lo que es esa ráfaga de aire caliente cada vez que entro al supermercado local?" Creo. Y hay otro en la oficina del dentista. Resulta que ha habido una revolución silenciosa en la tecnología de juntas de entrada a nuestro alrededor, todos los días, desapercibida. Únase a la revolución o quédese en el polvo frío e ineficiente.
Fuentes
- Noticias de Aire Acondicionado, Calefacción y Refrigeración. "Las cortinas de aire ahorran más energía". 6 de octubre de 2008. (13 de abril de 2012) http://www.achrnews.com/articles/air-curtains-save-more-energy
- Distribuidores de Aire. "Serie W25". (17 de abril de 2012) http://www.airdoordistributors.com/category/11/Air_Curtains_W25_Series_Mars_Air_Curtains.htm
- Compañía de fabricación de Bondor. "Cortinas de aire." (13 de abril de 2012) http://www.bondorseals.com/more_info/air_curtain/air_curtain.htm
- Hickman, Leo. "¿Por qué el Ritz se deshace de su puerta giratoria?" El guardián. 11 de julio de 2011. (17 de abril de 2012) http://www.guardian.co.uk/travel/2011/jul/11/leo-hickman-revolving-doors
- Johnson, David. "Especificación de cortinas de aire para ahorro y rendimiento". AMCA Internacional InMotion. Primavera de 2009. (13 de abril de 2012) http://www.amca.org/UserFiles/file/inMotion/inmotionspring09.pdf
- Fabricación.net. "El código verde ahora permite cortinas de aire". 8 de marzo de 2012. (13 de abril de 2012) http://www.manufacturing.net/articles/2012/03/green-code-now-allows-air-curtains
- Minivelo. "Una breve historia de la cortina de aire". (13 de abril de 2012) http://www.miniveil.com/history.html
- Aire motorizado. "Fundamentos de la cortina de aire". (13 de abril de 2012) http://www.poweredaire.com/food_service_air_curtains/fund.htm