purified air
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Del grupo: MTO 301
Para las materias: Electromagnetismo Sistemas Neumáticos e Hidráulicos Máquinas y Herramientas Probabilidad y Estadística Métodos y Sistemas de Trabajo Inglés lll Aire acondicionado y Refrigeración
Agosto-2013
TECNOLÓGICO UNIVERSITARIO DEL VALLE DE CHALCO
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ÍNDICE.
1-ABSTRACT.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2
2-INTRODUCCIÓN.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------4
3-ANTECEDENTES.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------5
4-SITUACIÓN ACTUAL.----------------------------------------------------------------------------------------------------------6
5-OBJETIVO.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7
6-JUSTIFICACIÓN.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8
7-CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.------------------------------------------------------------------------------------10
8-MARCO TEÓRICO.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------11
8.1-EL AIRE.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------118.2-CONTAMINACIÓN DEL AIRE.---------------------------------------------------------------------------------------128.3-PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE.------------------------------------------------148.4-¿CÓMO ME AFECTA LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE?------------------------------------------------15
9-DESARROLLO.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------19
9.1-DESCRIPCIÓN.------------------------------------------------------------------------------------------------------------199.2-ACTUADORES.------------------------------------------------------------------------------------------------------------19
9.2.1-Filtro de referencia.-------------------------------------------------------------------------------------------------239.3-DIAGRAMA DE FINCIONAMIENTO.------------------------------------------------------------------------------239.3-MATERIALES.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------289.4-DISEÑO.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------319.5-ENSAMBLE.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------33
10-ACTIVIDADES.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------35
11-MANTENIMIENTO.------------------------------------------------------------------------------------------------------------41
12-AXIOLOGÍA.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------41
12.1-DECÁLOGO DE LA EMPRESA.-------------------------------------------------------------------------------------------4112.2-DECÁLOGO AL CLIENTE.-------------------------------------------------------------------------------------------------43
13-IMPACTOS.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43
14-COSTOS.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------44
15-CONCLUSIONES.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------45
16-BIBLIOGRAFIA.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------46
16.1-SOFWAREGRAFÍA.----------------------------------------------------------------------------------------------------46
17-GLOSSARY.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47
18-NORMATIVIDAD.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------50
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1-ABSTRACT.
It is considered that clean air is a basic requirement of human health and welfare. However, pollution remains a major health threat worldwide. According to a WOH assessment of the burden of disease due to air pollution, more than two million premature deaths each year can be attributed to the effects of air pollution in urban open spaces and in enclosed spaces (produced by burning solid fuels). More than half of this burden of disease falls in populations of developing countries.
Clean air would consist of dry air and a small proportion and value variable water (0.5-2%), and dry air a mixture of oxygen with inert gases in outdoor areas and at sea level.
The quality of indoor air is a result of a dynamic process that is called renewal, by introducing an air flow "fresh" outside to replace the "stale" air inside expelling contaminants generated inside.
The aim is to limit the concentration of contaminants to acceptable levels, ensuring that the premises are issued strictly only inevitable, such as breathing derivatives and human activities each location features.
The key factor to ensure the air quality will guarantee a replacement rate (m3/h) to keep concentration of contaminants within acceptable limits. The procedure may be quite complex, because you need:
• A supply of clean air.• A driving force that moves the flow.• A tour of adequate, with input and output differential section.• A regulatory system to modulate the flow in winter and summer
conditions.
Since the pollution of the air in the cities is a growing problem, clean the air has become an important part in the housing. Cleaning systems to eliminate between 85 and 95% of the pollutants, the remaining 5% is more difficult and expensive to remove.
Mainly the air is polluted by dust, smoke, gases, and bacteria; therefore air cleaning is done in various ways. The powder is the pollutant that most often is eliminated, since it is composed of solid particles that are retained with a filter like the fumes.
Bacteria or viruses and some water vapor stop partially by passing through ultraviolet light where are eradicated.
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EXTERIOR F
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INSIDE
SMOKE
CLEAN AIR
GASES
BACTERIAS
POWDER
POLLUTED AIR
The Air Purifier Purified-Air uses a filter Hyper HEPA which is tested and certified to filter out particles of up to 0.003micrones (the smallest particle that can be filtered in the world) with a minimum efficiency guaranteed 99.5. This is 100 times better than any other filter technology HEPA, eliminating the particles causing great damage in the human body.
The UV-O 1000 unit uses UVC technology to produce ozone and hydroxyl free radicals to oxidise cooking odours through a process of ozonolysis.
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2-INTRODUCCIÓN.
En el trabajo que se expone a continuación se presenta el diseño y funcionamiento de un sistema purificador de aire. La idea fundamental que sustenta el funcionamiento y la instalación del sistema Purified-Air aquí presentado, reside en brindar un aire más respirable libre de partículas que afectan la salud respiratoria de sus usuarios, reemplazando parte del aire contaminado en una habitación por el emitido por el sistema que es más puro. En versiones un poco más rudimentarias, no se cuenta con el filtro apropiado ni con el mismo sistema antibacterial (luz UV) en este proyecto fueron implementados los conocimientos de Electrónica y Aire acondicionado, permitiendo su adecuado uso, para obtener de esta manera un sistema confiable. El objetivo de la implementación de este sistema es principalmente poder experimentar con la herramienta central la luz Ultra violeta o luz UV; dando a conocer algunas de las innumerables aplicaciones. Además se pretende mostrar las capacidades con las que cuenta un estudiante del Tecnológico Universitario del Valle de Chalco en cuanto al manejo del dispositivo, demostrando de esta forma lo aprendido tanto en la parte teórica como también en lo correspondiente a la práctica.
La calidad del aire en las viviendas es el resultado de un proceso dinámico que se denomina renovación, mediante la introducción de un caudal de aire “fresco” del exterior que sustituya al aire “viciado” interior, expulsando las sustancias contaminantes generadas en el interior.
El objetivo será limitar la concentración de contaminantes a niveles aceptables, procurando que en los locales sólo se emitan los estrictamente inevitables, como son los derivados de la respiración y de las actividades humanas características de cada local.
La calidad del aire se determina por sus propiedades bioquímicas, puesto que son fundamentales para la respiración y la salud de las personas, y que también afectarán a la comodidad olfativa.
Dichas propiedades se pueden desglosar en los siguientes parámetros:
• Vapor de agua o humedad relativa.• Concentración del anhídrido carbónico (CO2) y del oxígeno (O2).• Olores desagradables.• Contaminantes aéreos, por sustancias físicas, químicas o biológicas.
El factor clave para garantizar la calidad del aire será garantizar un caudal de renovación (m3/h) para mantenerla concentración de contaminantes en límites aceptables. El procedimiento puede ser resultar bastante complejo, ya que se necesita:
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• Una fuente de aire limpio.• Una fuerza motriz que mueva el caudal.• Un recorrido de sección adecuada, con entrada y salida diferenciada.• Un sistema de regulación para modular los caudales en condiciones de invierno y verano.
3-ANTECEDENTES .
Uno de los grandes sistemas para suprimir el calor sin duda fue el de los egipcios. Este se utilizaba principalmente en el palacio del faraón. Las paredes estaban construidas de enormes bloques de piedra, con peso superior de 1000 toneladas y de un lado pulido y el otro áspero.
Durante la noche, 3000 esclavos desmantelaban las paredes y acarreaban las piedras al Desierto del Sahara. Como la temperatura en el desierto disminuye notablemente a niveles muy bajos durante el transcurso de la noche, las piedras se enfriaban y justamente antes de que amaneciera los esclavos acarreaban de regreso las piedras al palacio y volvían a colocarlas en su sitio.
Se supone que el faraón disfrutaba de temperaturas alrededor de los 26.7ºC, mientras que afuera estas se encontraban hasta en los 54ºC o más. Como se mencionó se necesitaban 3000 esclavos para poder efectuar esta labor de acondicionamiento, lo que actualmente se efectúa fácilmente.
En 1842, Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la absorción del calor a través de un gas refrigerante. Un aparato de aire acondicionado sirve, tal y como indica su nombre, para el acondicionamiento del aire. Éste es el proceso más completo de tratamiento del ambiente en un local cerrado y consiste en regular la temperatura, ya sea calefacción o refrigeración, el grado de humedad, la renovación o circulación del aire y su limpieza, es decir, su filtrado o purificación.
Las ventanas de los edificios acostumbran a estar herméticamente cerradas para obtener el máximo rendimiento energético. Para que el aire del interior sea siempre respirable, los sistemas de calefacción y refrigeración deben proporcionar aire puro. Además, el aire en circulación tiene que reciclarse a través de un sistema especial de filtrado para eliminar el humo y las partículas de polvo, así como el polen y los microorganismos que pueden ocasionar alergias y transmitir enfermedades.
Por lo general, estos sistemas utilizan una serie de filtros cada vez más finos que atrapan agentes contaminantes de todos los tamaños. Otros aparatos, como los
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ventiladores y los deshumidificadores, constituyen un sistema de recirculación del aire que en algunos lugares se controla desde una sala de control central.
4-SITUACIÓN ACTUAL .
Una instalación para acondicionar el aire no solo está destinada a producir enfriamiento de éste en la época de verano como muchas veces se considera, sino también para purificarlo, secarlo, calentarlo y eventualmente humectarlo en invierno y así producir en todo momento la adecuada ventilación de los locales para asegurar la calidad del aire interior.
El avance de esta técnica (acondicionamiento del aire) ha hecho indispensable su aplicación en todo edificio moderno, porque el aire acondicionado no es un lujo como muchas veces se considera, sino una necesidad, ya que está destinado no solo para el confort sino básicamente para preservar la salud humana y también constituye un requisito para los procesos industriales, así como también, edificios de todo tipo desde las casas residenciales o de departamentos, oficinas, hoteles, hospitales, locales comerciales, shoppings, supermercados, cines y teatros, bancos, restaurant, aulas, centros de cómputos, laboratorios, establecimientos fabriles y la lista es interminable.
Lo viejos conceptos de diseño de las instalaciones de aire acondicionado no dan plena respuestas a las necesidades en los nuevos edificios. En efecto, se están empleando nuevos materiales, aumentado la hermeticidad, como el caso de oficinas y las disipaciones internas se han incrementado considerablemente por los equipamientos informáticos, que han reducido las cargas de calefacción.
Por otro lado, el costo de la energía juega actualmente un papel importante, especialmente en estas instalaciones que representan las de mayor consumo energético en un edificio.
Ello ha llevado en los últimos años al desarrollo de nuevos sistemas y conceptos en aire acondicionado basados en los avances de los nuevos controles inteligentes, que no existían unos 10 años atrás.
Entre estos sistemas se encuentran marcas como son:
LG® Life´s good Daewoo® Dynamic® Purificadores de aire para áreas de fumadores Bionaire® Purificadores de Aire para Residencias y Oficinas Areche® ingenieros
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YORK® By Johnson Controls Soler & Palau® Experts in ventilation Marc® PURAFIL® First… in clean air NAMM® Ventilación funcional + Ingeniería creativa. FETA® Federation of Environmental Trade Associations Tec Tecnoclimas® Casiva® Filtración de aire. Veco® Air-Care de México®
5-OBJETIVO.
Construir un sistema de purificación de aire para la eliminación de moho, polen, bacterias y polvo en suspensión en una casa habitación de dos pisos, el periodo a realizarlo será del 17 de mayo al 2 de agosto de 2013.
Electromagnetismo. Conocer los fenómenos eléctricos y magnéticos que ocurren dentro de un
ventilador de CD.
Sistemas Neumáticos e Hidráulicos. Aplicar conocimientos adquiridos del área de la Neumática de forma
práctica dentro del proyecto Purified-Air para obtener un sistema eficiente y sustentable.
Máquinas y Herramientas. Diseñar y construir la estructura que conformara la instalación de Purified-
Air siguiendo las técnicas aprendidas durante el curso.
Probabilidad y Estadística. Utilizar los conceptos básicos y las medidas descriptivas para fundamentar
estadísticamente porque es importante la implementación del prototipo Purified-Air mediante la toma de muestra de una población.
Métodos y Sistemas de Trabajo. Realizar un estudio del trabajo, para el funcionamiento del prototipo y
comprobar la productividad del mismo, empleando algunas herramientas de mejora para los métodos y sistemas de trabajo.
Inglés lll.
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Utilizar un segundo idioma como base para el aprendizaje del inglés y la comprensión del mismo cuando sea necesario.
Aire acondicionado y Refrigeración. Implementar un sistema que tenga un impacto positivo y brinde un
ambiente de confort a sus usuarios además de reducir los riesgos de contraer enfermedades respiratorias debido a la contaminación del aire que es inhalado.
6-JUSTIFICACIÓN.
En los nuevos edificios se usan materiales como asbestos, alfombras, pegamentos, pinturas, pisos, etc. que provocan la contaminación del aire y además hay contaminantes externos.
Surge así el síndrome de los edificios enfermos que fue reconocido como enfermedad por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 1982.
Comprende los edificios en los que un porcentaje de más del 20% de personas experimentan efectos agudos sobre la salud y el bienestar debido a los niveles de polución como:
Irritación de los ojos, la nariz y la garganta, tos, náuseas y problemas respiratorios
Fatiga mental, alteraciones de memoria, somnolencia, apatía, mareos o estrés.
Los efectos de los materiales del edificios, los olores propios de las personas y el humo de tabaco juegan un papel importante que no era considerado anteriormente y para ello, se ha definido la unidad OLF (olfatus) que es el olor producido por una persona que se baña una vez cada 1,4 días y que permite establecer la carga de polución del local en la unidad POL (Pollution) que es la polución percibida en el
aire por una persona en un local ventilado con aire limpio a razón de 1ls
Se considera que el aire limpio es un requisito básico de la salud y el bienestar humanos. Sin embargo, su contaminación sigue representando una amenaza importante para la salud en todo el mundo. Según una evaluación de la OMS1 de la carga de enfermedad debida a la contaminación del aire, son más de dos millones las muertes prematuras que se pueden atribuir cada año a los efectos de la contaminación del aire en espacios abiertos urbanos y en espacios cerrados (producida por la quema de combustibles sólidos). Más de la mitad de esta carga de enfermedad recae en las poblaciones de los países en desarrollo. Las guías de
1 OMS “organización mundial de la Salud”.
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calidad del aire de la OMS tienen por objeto ofrecer orientación sobre la manera de reducir los efectos de la contaminación del aire en la salud. Estas guías, publicadas por primera vez en 1987 y actualizadas en 1997, se basan en la evaluación por expertos de las pruebas científicas del momento. Dada la abundancia de nuevos estudios sobre los efectos de la contaminación del aire en la salud que se han incorporado a la bibliografía científica desde la conclusión de la segunda edición de la publicación Air quality Guidelines for Europe (Guías de calidad del aire para Europa), en particular las nuevas investigaciones, de gran importancia, de los países de ingresos bajos y medianos, donde la contaminación del aire alcanza su nivel máximo, la OMS ha comenzado a estudiar las pruebas científicas acumuladas y examinar sus repercusiones para sus guías de calidad del aire. El resultado de dicha labor se presenta en este documento en forma de valores guía revisados para determinados contaminantes del aire, que son aplicables a todas las regiones de la OMS. Las presentes guías tienen por objeto informar a los encargados de la formulación de políticas y proporcionar objetivos apropiados para una amplia variedad de opciones en materia de políticas en relación con la gestión de la calidad del aire en diferentes partes del mundo.
Podemos partir del supuesto de que el aire de la atmósfera en el medio rural está “limpio” y que es idóneo para la respiración por estar prácticamente libre de contaminantes.
El aire limpio estaría compuesto por aire seco y una proporción pequeña y variable de valor de agua (0.5-2%), siendo el aire seco una mezcla de oxígeno con gases inertes, que en espacios exteriores y a nivel del mar está compuesto por las proporciones que se muestran en la tabla.
Volumen Gas
78%21%
0.96%0.04%
Nitrógeno (N2)Oxígeno (O2)
Argón y otros gases Dióxido de carbono (CO2)
El aire de las ciudades suele tener menos calidad que el existente en campo abierto debido a una reducción del porcentaje de oxígeno y a un aumento proporcional de CO2 derivado de la combustión de hidrocarburos, además de la incorporación de gases químicos y de otras sustancias contaminantes como consecuencia de la actividad humana e industrial.
El aire interior de los edificios suele estar aún más degradado, ya que al aire que se introduce del exterior habrá que sumarle los contaminantes causados por la respiración y otras actividades domésticas que se realizan en el interior de los locales ocupados.
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7-CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.
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8-MARCO TEÓRICO.
8.1-EL AIRE.
El aire es la sustancia gaseosa más conocida por las personas. El aire rodea a las personas desde que nacen hasta que mueren. Bueno, suponiendo que no se va a dar una vuelta por el espacio o a pasear a la luna.
El aire entre sus componentes tiene oxígeno. Y este es un gas que es indispensable para la vida, animal o vegetal, tal como la conocemos. También es necesario para algunos procesos como, por ejemplo, la oxidación de algunas sustancias.
El aire es una mezcla de diversos gases, algunos de ellos son:
1 1.Nitrógeno (N) 78.03% en volumen
2. Oxígeno (O) 20.99% en volumen3. Dióxido de Carbono (CO2) 0.03% en volumen4. Argón (Ar) 0.94% en volumen5. Neón (Ne) 0.00123% en volumen6. Helio (He) 0.0004% en volumen7. Criptón (Kr) 0.00005% en volumen8. Xenón (Xe) 0.000006% en volumen9. Hidrógeno (H) 0.01% en volumen10.Metano (CH4) 0.0002% en volumen11.Óxido nitroso (N2O) 0.00005% en volumen12.Vapor de Agua (H2O) Variable13.Ozono (O3) Variable14.Particulas Variable
El aire tiene una densidad de 1,3 [kg/m3]. Por lo tanto si lo comparamos con el agua (1.000 [kg/m3]), que sirve como referencia normalmente, es mucho menor. En consecuencia si tuviéramos que pesar el aire, aire pesa mucho menos que el agua (para un mismo volumen).
Una capa densa de aire denominada atmósfera rodea la tierra. El aire, al igual que otros gases, no tiene una forma fija. Se esparce y llena todo espacio disponible de manera que nada está realmente vacío. Pero el aire no puede escapar de la atmósfera dado que la fuerza de gravedad evita que se aleje de la tierra.
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8.2-CONTAMINACIÓN DEL AIRE.
Desde que las personas se reunieron por primera vez en comunidades ha habido contaminación. La contaminación generalmente se refiere a la presencia de sustancias en el medio ambiente donde no pertenecen o a niveles mayores lo que deben ser.
La contaminación del aire es producida por toda sustancia no deseada que ingresa a la atmósfera. Es un problema principal en la sociedad moderna. A pesar de que la contaminación del aire es generalmente un problema peor en las ciudades, los contaminantes afectan el aire en todos lugares. Estas sustancias incluyen varios gases y partículas minúsculas o materia particulada que pueden ser dañosos para la salud humana y el medio ambiente. La contaminación puede ser en forma de gas, líquidos o sólidos. Muchos contaminantes se liberan al aire como resultado del comportamiento humano. La contaminación existe a diferentes niveles: personal, nacional y mundial.
Algunos contaminantes vienen de fuentes naturales:
Los incendios forestales emiten partículas, gases y COV (sustancias que se evaporan en la atmósfera)
Partículas de polvo ultra finas creadas por la erosión del suelo cuando el agua y el clima sueltan capas del suelo, aumentan los niveles de partículas en suspensión en la atmósfera. ·
Los volcanes arrojan dióxido de azufre y cantidades importantes de roca de lava pulverizada conocida como cenizas volcánicas.
El aire de una ciudad, en condiciones normales, contiene hasta 140 millones de partículas de polvo por metro cúbico, y vapor de agua entre un 50 y un 80%; sus partículas son demasiado pequeñas (de 0.01 a 1 micras) debiendo poner los medios para que sean retenidas mediante elementos filtrantes.
La contaminación del aire atmosférico es grande, habiéndose demostrado que el 80% de dichas partículas tiene un tamaño inferior a 2 micras; a esto hay que añadir que se han registrado niveles de hidrocarburos en el aire, tan elevados como 0.004 microgramos por litro.
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Las partículas sólidas se caracterizan por su tamaño y por su concentración, siendo visibles a simple vista las partículas mayores a 10 micras e imperceptibles al ojo humano las de grosor por debajo de dicha cifra.
El hecho de que el 80% de las partículas contaminantes sean, de menos de 2 micras, significa que 122,5 millones de partículas submicrómicas se introducirán en el circuito de climatización por metro cubico de aire exterior aspirado. Por consiguiente, se comprenderá la necesidad de colocar filtros en el sistema, y lo importante que es la limpieza del aire para la salud y para mantener confortable una estancia, si consideramos que el ser humano respira alrededor de 15kg de aire cada día.
Por otra parte, el aire de la atmósfera contiene una variedad abundante de bacterias, levaduras, hongos, bacteriógrafos y virus. Estos microorganismos pueden llegar a ser de 0.01 micra, y en los establecimientos industriales, aun en aquellos que cuentan con ventilación, el aire puede abarcar entre 1000 y 5000 gérmenes por metro cúbico.
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8.3-PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE.
Contaminantes gaseosos: Una combinación diferente de vapores y contaminantes gaseosos del aire se encuentra en ambientes exteriores e interiores. Los contaminantes gaseosos más comunes son el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Diferentes fuentes producen estos compuestos químicos pero la principal fuente artificial es la quema de combustible fosil. La contaminación del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles del hogar. Los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, incendios e industrias y en algunas áreas pueden ser sustanciales. El tipo más comúnmente reconocido de contaminación del aire es el smog. El smog generalmente se refiere a una condición producida por la acción de la luz solar sobre los gases de escape de automotores y fábricas.
El efecto invernadero: Evita que el calor del sol deje la atmósfera y devuelva al espacio. Esto calienta la superficie de la tierra con lo cual se produce el efecto invernadero. Hay una cierta cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera que son necesarios para calentar la tierra. Actividades como la quema de combustible fósil crean una capa gaseosa demasiado densa para permitir que escape el calor. Muchos científicos consideran que como consecuencia se está produciendo el calentamiento mundial. Otros gases que contribuyen al problema incluyen los clorofluorocarbonos2 (CFC), el metano, los óxidos nitrosos y el ozono.
La lluvia ácida: se forma cuando humedad en el aire interactúa con el óxido de nitrógeno y el dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón u aceite. Esta interacción de gases con el vapor de agua forma el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra en forma de precipitación o lluvia ácida. Los contaminantes de la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de millas antes de precipitarse en forma de rocío, llovizna, niebla, nieve o lluvia.
El daño a la capa de ozono: Es producido principalmente por el uso de clorofluorocarbonos (CFCs). El ozono es una forma de oxígeno que se encuentra en la atmósfera superior de la tierra. La capa delgada de moléculas de ozono en la atmósfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles más altos de radiación UV en la tierra, con lo cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales.
2 Los gases cloroflurocarbonados (CFC) contienen una gran cantidad de cloro y dada su gran estabilidad química, permanecen durante mucho tiempo en la atmosfera lo que repercute desfavorablemente en el equilibrio ozono-oxígeno.
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Materia particulada: Es el término general utilizado para una combinación de partículas sólidas y gotitas líquidas que se encuentran en el aire. Algunas partículas son lo suficientemente grandes y oscuras para verse en forma de hollín o humo. Otras son tan pequeñas que solo pueden detectarse con un microscopio de electrones. Cuando se respira la materia particulada, esta puede irritar y dañar los pulmones con lo cual se producen problemas respiratorios. Las partículas delgadas se inhalan de manera fácil profundamente dentro de los pulmones donde se pueden absorber en el torrente sanguíneo o permanecer arraigadas por períodos prolongados de tiempo.
Efectos climáticos: Generalmente los contaminantes se elevan o flotan lejos de sus fuentes sin acumularse hasta niveles riesgosos. Los patrones de vientos, las nubes, la lluvia y la temperatura pueden afectar la prontitud con que los contaminantes se alejan de una zona. Los patrones climáticos que atrapan la contaminación atmosférica en valles o la desplacen por la tierra pueden, dañar ambientes inmaculados distantes de las fuentes originales.
8.4-¿CÓMO ME AFECTA LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE?
Muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminación y los efectos para la salud. Los aumentos en la contaminación del aire se han ligado a quebranto en la función pulmonar y aumentos en los ataques cardíacos. Niveles altos de contaminación atmosférica según el Índice de Calidad del Aire de la EPA3 afectan directamente a personas que padecen asma y otros tipos de enfermedad pulmonar o cardíaca. La calidad general del aire ha mejorado en los 20 últimos años pero las zonas urbanas son aún motivo de preocupación. Los ancianos y los niños son especialmente vulnerables a los efectos de la contaminación del aire.
El nivel de riesgo depende de varios factores:
3 La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos “Environmental Protection Agency” (EPA o a veces EE.UU. EPA ) es una agencia del gobierno federal de los EE.UU.
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· La cantidad de contaminación en el aire.· La cantidad de aire que respiramos en un momento dado.· Nuestra salud general.
Otras maneras menos directas en que las personas están expuestas a los contaminantes del aire son:
-El consumo de productos alimenticios contaminados con sustancias tóxicas del aire que se han depositado donde crecen. -Consumo de agua contaminada con sustancias del aire.-Ingesta de suelo contaminado.-Contacto con suelo, polvo o agua contaminados.
Un indicador de la calidad del aire es un valor (resumen) que:
1) cuantifica las mediciones que se realizan en las estaciones de monitoreo atmosférico
2) representa un aspecto de la calidad del aire en un área especifica3) permite evaluar la situación de la contaminación del aire4) permite establecer metas5) evaluar el progreso hacia las metas6) comunicar al público la calidad del aire que respira.
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Características de los datos validados.
Precisos.............................. (cuantitativa) Exactos……………............. (cuantitativa) Representativos................. (cualitativa) Comparables….................. (cualitativa) Suficientes/completos.........(cuantitativa, cualitativa)
Concentración promedio ponderada por población.
La concentración promedio ponderada por población estima la exposición de la población de una ciudad a la contaminación del aire.
C p=∑ Ci x N iN
Cp = concentración ponderadaCi = concentración en la vivienda iNi = número de personas en la vivienda iN = población total en el área de coberturaAgentes determinantes de la contaminación atmosférica. Material particulado respirable PM10 y PM2,5, monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), di óxido de nitrógeno (NO2) y ozono troposférico (O3).
Norma primaria de calidad del aire Agente contaminante Concentraciones máximas permitidas
PM10
PM2,5.
COSO2
NO2
O3
150 µg/m3 promedio de 24 hrs.65 µg/m3 promedio de 24 hrs
9 ppm promedio de 8 hrs.31 ppb promedio de 24 hrs.53 ppb promedio de 24 hrs61 ppb promedio de 8 hrs
Las concentraciones de contaminantes del aire son variables aleatorias que siguen distribuciones estadísticas con sesgo positivo y soporte no negativo.
¿Por qué modelar la contaminación del aire?
Porque la concentración de contaminantes del aire ha sido usada en estudios epidemiológicos como un indicador del nivel de polución del aire y sus efectos adversos en humanos, por ejemplo, enfermedades tales como bronquitis crónica.
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El modelo de probabilidad:
La distribución de esta concentración tiene sesgo positivo y parte desde cero, ya que esta v.a. es siempre positiva. Un modelo que tiene estas características es la log normal, la cual ha sido ampliamente utilizada para describir contaminantes en el aire, principalmente debido a sus argumentos te´oricos y su relaci´on con la distribución normal.
fX ( x )= 1x √2πτ
exp (−[ log ( x )−μ ]2
2πτ 2 ); x>0 , μ>0 , τ>0Dónde:
Y=log (X) N (μ , τ2)
¿Por qué modelos alternativos de lognormal?
El nivel de contaminación del aire varía dependiendo de la fuente de contaminación y de factores meteorológicos y topográficos del sector. Así, la distribución de contaminantes no siempre coincide con la lognormal, sobre todo en los niveles más altos.
¿Por qué son importantes los extremos?
Un importante aspecto para abatir la contaminación de aire es el objetivo (target) administrativo, el cual es empleado para establecer emergencias ambientales. Este objetivo usualmente pertenece al rango percentil [98-99.9]. Así, es necesario disponer de un modelo que se ajuste bien a los datos en el rango de concentraciones altas.
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9-DESARROLLO.
9.1-DESCRIPCIÓN.
El método básico consiste en diluir el aire contaminado, con el aire nuevo exterior que se va incorporando en forma permanente y constante.
En general se suele utilizar un solo ventilador expulsando el aire contaminado por sobrepresión en los locales, pero el aumento de la hermeticidad en los locales puede llevar a emplear dos ventiladores, para asegurar la eficiencia de ventilación,
9.2-ACTUADORES.
Filtro.
La manera más común de limpiar el aire es con un filtro, de los cuales hay tres clases principales: los filtros de fibra, los filtros de fibra con adhesivo y los filtros electrostáticos.
La eficiencia de los filtros se mide por el peso total de las partículas que colectan y por el tamaño más pequeño de las partículas que retienen.
La cantidad de materias contaminantes que proliferan en el aire atmosférico es muy variable y no tienen todos los mismos diámetros. Por consiguiente, la filtración del aire que se va a respirar constituye uno de los asuntos más relevantes en las instalaciones de climatización.
Por supuesto la filtración del aire debe acoplarse a las necesidades reales del local o del habitáculo que se va a dopar de aire purificado, pues no todos requieren de la misma eficiencia de filtrado.
En los filtros de aire se debe considerar:
Rendimiento Capacidad de retención Pérdida de carga
Luz Ultra Violeta (UV)
El termino luz ultravioleta (UV) es aplicado a la radiación electromagnética emitida por la región del espectro que ocupa la posición intermedia entre la luz visible y los rayos X. El espectro ultravioleta está dividido en tres áreas designadas: UV-A, UV-B y UV-C. La longitud de onda que produce el bronceado de la piel está en la región UV-A. La percepción del ojo humano empieza en el violeta, en una longitud de onda de 380 nanómetros, (la equivalencia de esta unidad de medida con el
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metro es: 1 nanómetro (nm) es igual a 0.0000000001 metros) que constituye el límite superior de la longitud de onda del espectro de luz ultravioleta.
Banda germicida de la luz ultravioleta
La banda de luz ultravioleta que se encuentra entre las longitudes de onda de 200 a 30 nanómetros se ha llamado la región germicida, porque la luz ultravioleta en esta área es letal para todos los microorganismos. La luz solar, a través de los rayos ultravioleta que emite, destruye bacterias y virus en corrientes de agua, arroyos, ríos y almacenamientos. Si bien el sol es una fuente importante de luz ultravioleta, mucha de la energía transmitida no se extiende más allá de la longitud de onda de los 295 nanómetros. Las longitudes de onda menores, son absorbidas por el ozono, capa que rodea al globo terráqueo
Aplicaciones prácticas de la luz ultravioleta
La energía ultravioleta debe ser generada por una lámpara germicida especial en que la luz ultravioleta es emitida como resultado de un flujo de electrones en un vacío de mercurio ionizado entre los electrodos de la lámpara. Esto fue logrado por Anón en 1901, después de que Peter Cooper H. Invento en el mismo año la lámpara de arco de mercurio.
¿En qué consiste su poder germicida?
La luz ultravioleta causa desarreglos moleculares en el material genético (ácido nucleico, DNA) del microorganismo, esto impide su reproducción y si no puede reproducirse, entonces se le considera MUERTO.
Los purificadores de agua por medio de luz ultravioleta (UV) destruyen más del 99.9% de bacterias, virus y gérmenes patógenos que se encuentran en el agua. Ningún otro medio de desinfección es tan efectivo como la luz UV. No cambia las propiedades del agua ni afecta a quien la usa o bebe.
El departamento de Salud Pública de E.U.A. requiere que la desinfección mediante equipos de luz ultravioleta tenga una dosis mínima de 16,000 Mws/cm2 (microwatts segundo por centímetro cuadrado). Los purificadores Instapura están fabricados para impartir una dosis mínima de 30,000 Mws/cm2
Ventajas de la luz ultravioleta
No afectan la ecología, ya que no requieren el manejo o almacenamiento de sustancias químicas peligrosas y desde luego, no originan problemas por causa de sobredosis.
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Bajo costo inicial y reducidos gastos de mantenimiento comparado con otros medios de desinfección de agua.
Proceso de tratamiento inmediato, no se requieren tanques de almacenamiento ni largos períodos de aplicación a los microorganismos.
Extremadamente económicos, cientos de litros pueden tratarse por cada centavo de costo de operación.
No hay necesidad de añadir sustancias químicas al agua por lo que, además, no genera subproductos dañinos para la salud. Por ejemplo, el cloro más substancias orgánicas producen los peligrosos y cancerígenos trihalometanos.
No alteran el olor, ni el sabor, ni el pH ni la conductividad ni la química general del agua.
De operación automática que no requiere especial atención. Basta abrir la llave del agua.
Simplicidad y facilidad para su mantenimiento, limpieza periódica y reemplazo de la lámpara cada diez meses, sin que tenga partes móviles que se descompongan por el uso.
De fácil instalación, solamente dos conexiones en la tubería del agua y una eléctrica.
Totalmente compatible con otros procesos como ósmosis inversa, filtración, intercambio iónico, etc.
Ventilador
Un ventilador es una máquina de fluido concebida para producir una corriente de aire. Los ventiladores más antiguos eran manuales, como el pankah. El modelo más común actualmente es eléctrico y consiste en un rodete con aspas que giran
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produciendo una diferencia de presiones. Entre sus aplicaciones, destacan las de hacer circular y renovar el aire en un lugar cerrado para proporcionar oxígeno suficiente a los ocupantes y eliminar olores, principalmente en lugares cerrados; así como la de disminuir la resistencia de transmisión de calor por convección. Fue inventado en 1882 por el estadounidense Schuyler S. Wheeler.
Se utiliza para desplazar aire o gas de un lugar a otro, dentro de o entre espacios, para usos industriales o residenciales, para ventilación o para aumentar la circulación de aire en un espacio habitado, básicamente para refrescar. Por esta razón, es un elemento indispensable en climas cálidos.
Un ventilador también es la turbo máquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas, proporcionándole un incremento de presión no mayor de 1.000 mmH2O aproximadamente, por lo que da lugar a una variación muy pequeña del volumen específico y suele ser considerada una máquina hidráulica.
En energía, los ventiladores se usan principalmente para producir flujo de gases de un punto a otro; es posible que la conducción del propio gas sea lo esencial, pero también en muchos casos, el gas actúa sólo como medio de transporte de calor, humedad, etc.; o de material sólido, como cenizas, polvos, etc.
Entre los ventiladores y compresores existen diferencias. El objeto fundamental de los primeros es mover un flujo de gas, a menudo en grandes cantidades, pero a bajas presiones; mientras que los segundos están diseñados principalmente para producir grandes presiones y flujos de gas relativamente pequeños. En el caso de los ventiladores, el aumento de presión es generalmente tan insignificante comparado con la presión absoluta del gas, que la densidad de éste puede considerarse inalterada durante el proceso de la operación; de este modo, el gas se considera incompresible como si fuera un líquido. Por consiguiente en principio no hay diferencia entre la forma de operación de un ventilador y de una bomba de construcción similar, lo que significa que matemáticamente se pueden tratar en forma análoga.
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9.2.1-Filtro de referencia.
HEPA (Eficacia Alta Aire de Particulate) filtros, son los filtros de aire de eficacia más altos disponibles para la filtración de pequeñas partículas. Definido por el Instituto de la Ciencia Ambiental, un filtro de HEPA certificado debe capturar mínimo del 99.97 % de contaminantes en 0.3 micrones en el tamaño.
Los primeros filtros de HEPA fueron desarrollados en los años 1940 por la Comisión de Energía atómica de EE. UU a lleno – llenan una necesidad confidencial de un modo eficiente, eficaz de filtrar contaminantes particulate radiactivos. Ellos fueron necesarios como la parte del Proyecto de Manhattan, que era el desarrollo de la bomba atómica. Los primeros filtros de aire HEPA eran muy abultados comparado con los filtros de aire HEPA que son producidos hoy. La tecnología con filtro de HEPA fue levantada el secreto oficial después de la Guerra mundial 2 y luego tenida uso comercial y residencial en cuenta.
Los filtros de aire de HEPA han estado tradicionalmente usados en funcionamiento de hospital y cuartos de aislamiento, farmacéuticos y fabricación de chip, así como en otras aplicaciones que requieren la Filtración “Absoluta”. Hoy los filtros de aire de HEPA, las aspiradoras y los filtros de aire están usados en una amplia variedad de aplicaciones de filtración críticas en los campos nucleares, electrónicos, aeroespaciales, farmacéuticos y médicos. Se requiere que filtros de aire de HEPA, aspiradoras y los filtros de aire según la ley estén usados en todo el equipo para amianto, plomo, sustancias químicas tóxicas y disminución de molde. Los productos filtrados de Estos HEPA deben encontrar la 282 prueba de eficacia de filtración HEPA Estándar Militar estricta.
HOY: HEPA filtró filtros de aire, los purificadores de aire y las aspiradoras son muy recomendados para toda la alergia y víctimas de asma.
9.3-DIAGRAMA DE FINCIONAMIENTO.
Debido a que la contaminación del aire en las ciudades es un problema creciente, limpiar el aire se ha vuelto una parte importante en las viviendas. Los sistemas de limpieza llegan a eliminar entre 85 y 95% de los contaminantes, el restante 5% es más difícil y costoso de quitar.
Principalmente el aire se encuentra contaminado por polvo, humo gases, bacterias, por lo tanto la limpieza del aire se realiza de diversas maneras. El polvo es el contaminante que con más frecuencia se elimina, pues está compuesto por partículas sólidas que se retienen con un filtro al igual que los humos.
Las bacterias o virus y algunos vapores de agua se detienen parcialmente al pasar por la luz ultravioleta donde son erradicados.
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EXTERIOR F
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INTERIOR
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AIRE LIMPIO
GASES
BACTERIAS
POLVO
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En el purificador de aire Purified-Air se usa un filtro Hyper HEPA que está probado y certificado para filtrar partículas de hasta 0.003micrones (la partícula más pequeña que se puede filtrar en el mundo) con una eficiencia mínima garantizada de 99.5%. Esto es 100 veces mejor que cualquier otro filtro con tecnología HEPA, eliminando las partículas que generan gran daño en el cuerpo humano.
La unidad UV-O 1000 utiliza la tecnología UVC para producir ozono y los radicales libres hidroxilo para oxidar olores de la cocina a través de un proceso de ozonólisis. Este sistema coloca a Purified-Air en un nivel que puede llegar a superar a muchos debido al su eficiencia de acuerdo con la eficiencia de los elementos que lo conforman.
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Aire Limpio
Entrada de aire Filtro Hyper HEPA Luz UV
Polvo, bacterias, olores, etc.
Depuración de materia contaminante
Máxima eliminación de partículas y bacterias
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Al mismo tiempo, aparte de la necesidad filtrarlo, se impone la renovación del aire.
Purificación del aire en un cuartoCapacidad
aproximada en
m3/h
Espacio en metros a ser purificado, con techo de 2.40m de altoCuarto con primer piso Cuarto son segundo pisoOrientación al norte o
este
Orientación al sur
Orientación al
poniente
Orientación al norte o
este
orientación al sur
60 3.7 1.9 0.9 2.3 1.170 4.6 2.3 1.2 2.7 1.480 5.4 2.8 1.4 3.2 1.8
100 7.0 4.1 3.6 4.4 3.2120 8.5 5.4 4.4 5.1 3.5130 9.3 6.1 5.1 5.6 3.7160 12.0 9.0 5.3 7.0 6.0
Una manera simple de calcular los m3/h es mediante este cuadro. Para ello se necesita determinar los metros cuadrados del cuarto. La orientación de las paredes que dan al exterior, conocer la condición del techo, ya sea que se trate solo de una planta baja o que tenga una construcción arriba, siempre y cuando su altura esté dentro del rango de 2.40m
Caudales de aire aconsejables.
1. Viviendas unifamiliares:
o Apartamentos…………………………………………25/40 m3/h.o Habitaciones de Hotel……………………………….......40 m3/h.
2. Locales de trabajo:
o Oficinas……………………………………………….20/22 m3/h.o Despachos privados………………………………...25/30 m3/h.o Salas de juntas……………………………………….….50 m3/h.o Talleres…………………………………………………...60 m3/h.o Industrias insalubres…………………………………...100 m3/h.
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3. Locales Públicos:
o Vestíbulos de Bancos y sim………………………….13/15 m3/h.
o Cinematógrafos………………………………………..15/25 m3/h.
o Cafeterías y Cervecerías……………………………...…25 m3/h.
o Bares………………………………………………….…....35 m3/h.
o Restaurantes…………………………………………...40/45 m3/h.
o Comercios……………………………………………….…40 m3/h.
o Salas de fiesta……………………………………………..50 m3/h.
o Grandes almacenes……………………………………50/60 m3/h.
o Escuelas…………………………………………………….55 m3/h.
4. Zonas especiales:
o Laboratorios…………………………………………......20/25 m3/h.
o Nurseries…………………………………………………….35 m3/h.
o Centros de almacenamiento…………………………..…..35 m3/h.
o Hospitales………………………………………………...65/70 m3/h.
o Cocinas de colegios, hoteles, etc……………………….…80 m3/h.
o Cuarteles……………………………………………………..85 m3/h.
o Quirófanos……………………………………………..100/150 m3/h.
o Salas infecciosos……………………………………..........175 m3/h.
Con estos datos y la cubicación del local objeto del problema, se llaga fácilmente a determinar la cantidad de veces que ha de renovarse el aire por hora, a fin de lograr una perfecta ventilación del mismo. Se adoptan los siguientes valores, cuando se desconoce la cantidad de personas que circula a través de la habitación o se encuentran dentro de ella.
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Habitaciones corrientes………………………………….……..1 vez por horaDormitorios………………………………………………..……..2 veces por horaOficinas…………………………………………………………..5 veces por horaEspectáculos, tiendas, cafés, restaurantes…………………………….……………..8 a 10 veces por horaRetretes……………………………………………………10 a 12 veces por horaFábricas, talleres………………………………………….10 a 15 veces por horaCocinas de colectividades, e industrias malsanas………………………………………………25 a 40 veces por hora
Esta renovación puede tener efecto de manera continua, repartiendo el flujo durante el funcionamiento del dispositivo Purified-Air, como ocurrirá en el caso de los aparatos acondicionadores de aire, o bien se realizara con saltos intermitentes, de gran intensidad pero más o menos espaciados.
9.3-MATERIALES.
MDF.Por sus siglas en ingles Médium Density Fiberboard. Es un tablero de fibras de madera de pino radiata unidas por adhesivos urea-formaldehído4. Las fibras de madera son obtenidas a través de un proceso termo-mecánico y unidas con adhesivo que polimeriza mediante altas presiones y temperaturas. Es un tablero de fibras de densidad media, de baja emisión de formaldehído, categoría E-1. Es fabricado pensando en las necesidades y economía de sus usuarios. Está compuesto por capas exteriores con una consistencia superior a 900 kg/m y una capa interior de menor densidad y máxima uniformidad. Sus cualidades se determinan por su perfil de densidad. Esto significa que el panel debe de tener una consistencia mayor en las superficies lo que le da mayor dureza y menor absorción de tintas y solventes La parte central del tablero debe de tener menor consistencia y mayor uniformidad que asegure una óptima funcionalidad.
“Es un tablero elaborado con fibras de madera aglutinada con resinas sintéticas mediante la aplicación de presión y calor en seco, hasta que alcance una densidad media.”4 La urea-formaldehído (UF), también conocido como urea-metanal, llamado así por su vía de síntesis y estructura general común, es una resina o plástico termoestable, hecho a partir de urea y formaldehído se calienta en presencia de una base débil, tales como amoníaco o piridina. Estas resinas se utilizan en adhesivos, acabados, MDF (tableros de densidad media) y objetos moldeados. Por sus grupos amino en su estructura química, constituye una de las resinas denominadas comúnmente como amino-plásticas
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De esta forma se logra tener un panel de dimensiones y núcleo homogéneos que conserva gran parte de las características de la madera que le da origen.
La fibra (su principal componente), junto con el agregado de resinas sintéticas, le otorgan propiedades mecánicas similares a las de la madera natural. El color, la textura, la máquinabilidad, la ausencia de nudos y la estabilidad dimensional de los tableros recuerda la nobleza de las buenas maderas.
El MDF además de ser un material muy noble, es un material muy resistente a la alta temperatura y la humedad, evitando en gran parte que el material sea afectado por la humedad y sea quebradizo, tal ha sido su resistencia que se ha optado para usarse en la manufactura de cocinas las cuales constantemente se encuentran trabajando en temperaturas y humedad extrema.
Características Técnicas:
Los tableros MDF son el mejor sustituto de la madera en las aplicaciones más diversas. Pueden ser cortados, calados, ensamblados, perforados, tallados, pulidos, lijados, machimbrados, engrapados, moldurados y atornillados tanto por sus caras como por sus cantos. También permiten aplicar una amplia variedad de acabados tales como pintura, barniz, chapa de madera, laca, laminados plásticos, melamina5, etc.
Las características más destacadas del MDF son:
Color uniforme. Tamaño de fibra homogéneo en todo el espesor. Perfil de densidad equilibrado. Superficie muy suave. Baja abrasividad (menor consumo de herramientas). Baja absorción (menor consumo de pintura). Excelente calibración de espesores. Grandes dimensiones (mejor aprovechamiento del material). Superiores propiedades físico-mecánicas. Perfil de densidad equilibrado.
5 La melamina es un compuesto orgánico que responde a la fórmula química C3H6N6, y cuyo nombre IUPAC es 2, 4, 6-triamino-1, 3, 5-triazina. Es levemente soluble en agua, y naturalmente forma un sólido blanco.
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El MDF cuesta un poco más, pero no se hincha ni se resquebraja como el Aglomerado.
Aluminio.
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita6, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis.
Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX el metal que más se utiliza después del acero.
Existen en la naturaleza dos isótopos de este elemento, el Al27 y el Al26. El primero de ellos es estable mientras que el segundo es radiactivo y su vida media es de 7,2×105 años. Además de esto existen otros siete isótopos cuyo peso está comprendido entre 23 y 30 unidades de masa atómica.
El Al26 se produce a partir del argón a causa del bombardeo por la radiación altamente energética de los rayos cósmicos, que inciden en la atmósfera sobre los núcleos de este elemento. Al igual que el C14, la medid
6La bauxita es una roca sedimentaria de origen químico compuesta mayoritariamente por alúmina (Al2O3) y, en menor medida, óxido de hierro y sílice. Es la principal mena del aluminio utilizada por la industria. Se origina como residuo producido por la meteorización de las rocas ígneas en condiciones geomorfológicas y climáticas favorables.
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a de las abundancias del Al26 es utilizada en técnicas de datación, por ejemplo en procesos oro genéticos cuya escala es de millones de años o para determinar el momento del impacto de meteoritos. En el caso de estos últimos, la producción de aluminio radiactivo cesa cuando caen a la tierra, debido a que la atmósfera filtra a partir de ese momento los rayos cósmicos.
El aluminio posee tres radios iónicos en su estado de oxidación +3, dependiendo del número de coordinación del átomo. Dicho esto, tenemos que para un número de 4 el radio es 53,0 pm, para 5 es 62,0 pm y para 6 es 67,5 pm.
El aluminio tiene número atómico 13. Los 13 protones que forman el núcleo están rodeados de 13 electrones dispuestos en la forma: 1s22s22p63s23p1.
9.4-DISEÑO.
Base.
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Soportes del ducto.
Estas secciones tienen un espesor de 20mm.
Ducto flexible de aluminio
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Caja con rejilla de difusor.
NOTA: TODAS LAS ACOTACIONEN INDICADAS SON EXPRESADAS EN LA UNIDAD SI DE MILIMETROS (mm).
9.5-ENSAMBLE.
Unión de la base con los soportes del ducto.
Ensamble del ducto de aluminio en su posición.
SOPORTE
BASE
DUCTO DE ALUMINIO
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Unión entre la caja con difusores y el ducto de aluminio.
CAJA CON DIFUSORES
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10-ACTIVIDADES.
Etapa 1- en esta primera etapa se realizó avance documental del prototipo de acuerdo con las rubricas recibidas.
Etapa 2- se lleva acabo el diseño del prototipo en Solid Works 2013.
Etapa 3- comienza la fabricación, se rectifican los bordes de lo que serán los soportes para el ducto de aluminio en la fresadora la dimensión a considerarSon 600mm de largo por 150mm de ancho
Etapa 4 y 5- conección electrica de los ventiladores y la luz UV y ensamble con las piezas de madera y plastico
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Etapa 6- Prueba y seguimiento de el sistema electroco y los motores.
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Correcciones finales.
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Diagrama eléctrico.
El diagrama de circuito que se muestra a continuación se emplea para accionar el sistema Purified-Air.
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Los ventiladores del prototipo funcionan con un voltaje de entrada de 120V a 60Hz con una potencia eléctrica equivalente de 36W.
La lámpara UV funciona con una corriente de 12V a una potencia de 4W.
Utilizando la función P(V , I )=V ×I
Se determinara el consumo de corriente de cada uno de los elementos actuadores y de esta manera determinar el consumo total de corriente del prototipo.
Despejando la corriente:
I= PV
Como ya se conocen los valores de voltaje y potencia solo se procede a sustituir.
Para los ventiladores:
I= 36W120V
=0.30 A
El resultado indica que cada ventilador tiene un consumo de corriente de 0.30A. Para la lámpara UV se tiene:
I= 4W12V
=0.33 A
Conociendo ya los valores de I se puede conocer el valor de la corriente total que sería:
I T=( (0.30 A×2 ) )+(0.33 A )=0.60 A+0.33 A
I T=0.93 A
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11-MANTENIMIENTO.
Los filtros se tienen que limpiar cada 15 días, con agua, jabón o bien sustituirlos por unos nuevos. Así se impide que el aire se vicie y que las sustancias contaminantes y el polvo circulen por el ambiente, ya que los contaminantes biológicos como hongos o bacterias se reproducen fácilmente en filtros al igual que en unidades de refrigeración o paneles aislantes de conducciones porque en ellos encuentran condiciones de humedad, temperatura y nutrientes que favorecen su crecimiento.
Durante el mantenimiento de rutina de las lámparas necesitan ser limpiados y, sustituirlas por lo menos una vez por año.
otro factor fundamental es la limpieza de la unidad interior, cuando notamos que en el ducto hay suciedad, se debe desmontar el frente dejando todo a mano y con un cepillo, preferentemente de cerdas suaves, cepillar todo el diámetro echando agua para sacar toda la suciedad acumulada. para efectuar la limpieza de la unidad exterior tenemos que hidrolavar el ducto librándolo todo de pelusa o polvo que pueda haber acumulado.
No todo el mantenimiento del sistema es limpieza también se debe, controlar el consumo eléctrico en amperaje, la prueba de todos los componentes eléctricos, el perfecto funcionamiento de los ventiladores. Es fundamental el control operativo y de flujo del aire de esta manera ahorramos energía, y alargamos la vida útil del equipo.
12-AXIOLOGÍA .
Es una parte muy importante dentro de la manipulación y mantenimiento de sistema Purified-Air para un manejo adecuado y la obtención de mejores resultados de la purificación.
12.1-Decálogo de la empresa.
1. Honestidad: Ofrecer y garantizar un servicio y/o producto de excelente calidad.
2. Responsabilidad: Es un deber muy grande llevar a cabo las tareas de mantenimiento en el sistema, y realizar el movimiento en el tiempo establecido sin atrasos y esto conlleva a un funcionamiento adecuado del mismo y a la prevención y/o reducción de riesgos y accidentes en la operación del mismo.
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3. Respeto: Es de gran importancia siempre estar informado del estado de los componentes y el funcionamiento del sistema, al igual que comunicar a los operarios y personal el estado del sistema para prevenir riesgos.
4. Compromiso: Debe estar siempre comprometida con la realización de las tareas de mantenimiento y entrega.
5. Cooperación: se debe trabajar en conjunto “uno para todos y todos para uno” para cumplir los objetivos fijados.
6. Objetividad: Exige de nosotros ver los problemas y las situaciones con un enfoque que equilibre adecuadamente emoción y razonamiento. Por ello el valor de la objetividad es tan importante, porque nos permite dar su justo peso a los hechos y obrar de una forma coherente.
7. Tolerancia: ser tolerante y comprender a los técnicos y operarios.
8. Paciencia: Los buenos trabajos llevan su tiempo.
9. Trabajo y laboriosidad: Una persona con estos valores tiene como características hacer con cuidado y esmero las tareas, labores de mantenimiento y deberes, tiene especial dedicación para realizar cualquier actividad o trabajo con la mayor perfección posible y concluirlas en el tiempo previsto, hacer cosas.
10.Sobriedad: Es el valor que nos enseña a administrar nuestro tiempo y recursos, moderando nuestros gustos y caprichos para construir una verdadera personalidad. El valor de la sobriedad nos ayuda a darle a las cosas su justo valor y a manejar adecuadamente nuestras exigencias, estableciendo en todo momento un límite entre lo razonable y lo inmoderado.
11.
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12.2-Decálogo al cliente.
1. El cliente por encima de todo.
2. No hay nada imposible cuando se quiere.
3. Cumplir todo lo prometido al cliente.
4. Solo hay una forma de satisfacer al cliente, darle más de lo que espera.
5. Para el cliente, tú marcas la diferencia.
6. Fallar en un punto significa fallar en todo.
7. Un empleado insatisfecho genera clientes insatisfechos.
8. El juicio sobre la calidad de servicio y/o él producto lo hace el cliente.
9. Por muy bueno que sea un servicio o producto siempre se puede mejorar.
10.Cuando se trata de satisfacer al cliente, se debe trabajar en equipo.
13-IMPACTOS .
SOCIAL.
El proyecto se lleva acabo con la finalidad de ayudar a prevenir la contracción y propagación de enfermedades lo que conlleva a que las personas tengan un ambiente más saludable y se sientan a gusto y en confianza. LABORAL.
LABORAL
El proyecto representa una potencial fuente de empleo, porque es requerida la mano de obra para la fabricación de la misma y su mantenimiento, también ayuda a que las personas vivan mejor y sean más eficientes y productivas además de brindar empleo a empresas que proporcionan la materia prima comprando sus productos.
AMBIENTAL.
El impacto que el prototipo tiene sobre el medio ambiente en el que se desarrolla es sin duda importante, debido a que es un aparato eléctrico y en su interior se lleva a cabo el proceso de filtrado y antibacterial, lo que contribuye a que el aire liberado combata el exceso de contaminación del aire y el efecto invernadero.
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ECONÓMICO.
En el aspecto económico el proyecto representa una oportunidad de negocio con la cual se puede tener una ganancia gracias a la venta y comercialización del prototipo al mismo tiempo que se espera tenga un mayor auge y gane un lugar en el mercado, de esta manera la remuneración seria considerable al mismo tiempo que ayuda a emplear los negocios que proporcionan insumos.
14-COSTOS.
Para este proyecto se requieren elementos comerciales y fáciles de adquirir, estos tienen un bajo costo por lo general aunque algunos se pueden considerar poco accesibles o difíciles de encontrar como el sensor el ducto de aluminio el cual en lo particular fue muy difícil conseguirlo.
A continuación se enlistan los elementos principales y sus costos.
Elemento. Costo.Ducto de aluminio $270.00Motores. (2) $360.00Aspas de ventilador (2) $25.00Caja con difusores $50.00Luz UV. $50.00Madera $120.00Filtros $150.00Equipo eléctrico. $160.00Total. $1185.00
El costo del proyecto para obtener ganancias por el trabajo realizado y la idea será de $1500.00 más IVA de 16% será de $1740.00 a la escala presentada, el precio puede variar dependiendo de la capacidad requerida en m3/h y su propósito.
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15-CONCLUSIONES.
El acondicionamiento del aire dentro de un recinto es recomendable para usuarios que sufren enfermedades respiratorias y/o alergias, además de ayudar a prevenir la propagación de enfermedades gracias a la eliminación de virus y bacterias.
La purificación del aire debe de considerarse importante en la instalación de sistemas de ventilación y aire acondicionado, sobre todo en lugares ubicados en territorios donde se encuentran grandes cúmulos de tierra y hay flujo de polvo en el ambiente.
La eficiencia de un sistema de purificación de aire es determinada por la calidad del filtro y por la manera de llevar a cabo (Filtro electrostático, UV, etc.).
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16-BIBLIOGRAFIA.
-Informe sobre la salud en el mundo 2002. Reducir los riesgos y promover una vida sana. Ginebra, Organización Mundial de laSalud, 2002.-Air quality guidelines for Europe. Copenhagen, World Health Organization Regional Office for Europe, 1987 (WHO Regional Publications, European Series, Nº 23).-Air quality guidelines for Europe, 2nd ed. Copenhagen, World Health Organization Regional Office for Europe, 2000 (WHO Regional Publications, European Series, Nº 91).-Manual de refrigeración y aire acondicionado ll, una guía paso a paso. Editorial trillas.-Aire acondicionado. E.Carnicer Royo.Quinta edición, Thomson Paraninfo.-Fundamentos de aire acondicionado y refrigeracion, Eduardo Hernández Goribar- 2005 Editorial Limusa (Noriega Editores)-Texto de Instapura S.A. de C.V.-Calefacción, Refrigeración y Aire acondicionado. Juan de Cusa Ramos. Monografías ceac de la construcción.-Acondicionamiento de aire, principios y sistemas, un enfoque energético. Edward G. Pita. Segunda edición en inglés (primera en español), Décima reimpresión, México 2005, compañía editorial continental.- Immune Building Systems Technology, wladyslaw jan Kowalski. Mc graw hill; TH9705.K69 2002.-DGN-AA-49-1977-NORMA OFICIAL MEXICANA PURIFICADORES DE AIRE -Tsukatani, T., Shighemitsu, K. (1980) Simplified Pearson distributions applied to air pollutant concentration. Atmospheric Environment, 14, 245-253.-Singpurwalla, N.D. (1972) Extreme Values from a lognormal law with applications to air pollution problems. Technometrics, 14, 703-711
16.1-SOFWAREGRAFíA .
Solid Woks 2013Livewire 1.11 Pro Unlimited2Microsoft Excel 2010Microsoft Word 2010Microsoft Windows Paint version 6.1, 2009
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17-GLOSSARY.
WORD: PALABRA: MEANING:
Air conditioning Aire acondicionadoIs to control its temperature, humidity, distribution and purity. Its object is to ensure the comfort of the occupants of residences, theaters, schools, etc.
Air filter Filtro de aire
It is a device which removes solid particles as e.g. dust, pollen and bacteria from the air. Air filters are a utility where the air quality is of importance, especially in building ventilation systems and in engines such as the internal combustion, gas compressors, compressors for air cylinders, gas turbines and others.
Air cleaner Limpiador de aire
Unit used for spraying or atomizing air flow, which allows you to humidify or dehumidify, heat or cool the air depending on if the water is hot or cold.
Air diffuser Difusor de AireAir outlet usually located on the ceiling that allows spreading the air stream from a conduit to an enclosed space.
Air inlet Entrada de aire
1. In an air conditioning system, mechanism through which expelled the air of a room or building. 2 Vent pipe that allows the entry of air into the drainage system of a building.
Air intake Toma de aireOpening to the outdoor air that is introduced in an air conditioning system or a boiler.
Air renewal Renovación de aireReplacement of air in a room with another equivalent of clean air in a given period of time.
Air supply Suministro de aireAir from an air conditioning system responsible for cool spaces of an enclosure.
All air system Sistema de todo aire
System of air conditioning which distributes the air through ductwork by a few core fans.
Bacteria Bacteria
Are unicellular microorganisms that present a few micrometers in size (between 0.5 and 5 μm, usually) and different shapes including spheres (cocci), rods (bacilli) and propellers
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(spirits). Bacteria are prokaryotes and, therefore, unlike cells eukaryotes (animals, plants, fungi, etc.), have no defined nucleus or have, in general, inner membranous organelles. They usually possess a cell wall composed of Peptidoglycan. Many bacteria have flagella or other systems of displacement and are mobile. The study of bacteria is responsible for bacteriology, a branch of microbiology.
Chlorofluorocarbons (CFCs or CFBC)
Cloroflurocarb-onos
Are derived from the saturated hydrocarbons obtained by replacing hydrogen atoms with fluorine atoms and / or chlorine mainly.
Fan Ventilador
Is a fluid machine designed to produce a stream of air. Older fans were manual, as the punkah. The most common model is currently electric and consists of an impeller with blades that rotate producing a differential pressure. Its applications include the making circular and fresh air indoors to provide occupants sufficient oxygen and remove odors, mainly indoors; as well as the lower the resistance of heat transfer by convection.
Fan2 Ventilador2
1. It is a blade rotated with an electric motor that drives the air from a camera located in the basement of a building through a duct. 2 Device that allows you to replace the air contained in a room or room for fresh air.
Gas Gas
Was named the state of aggregation of matter in which, under certain conditions of temperature and pressure, its molecules interact only weakly with each other, without forming molecular bonds into the shape and volume of their container and tending to separate, that is, expand, everything possible for their high kinetic energy.It is harmful alteration of the natural state of a medium as a result of the introduction of a completely foreign
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Pollutant Contaminantes
agent that environment (pollutant), causing instability, disorder, harm or discomfort to the ecosystem, in a physical or in a living being. The contaminant may be a chemical, energy (as sound, heat, or light), or even genes. Sometimes the contaminant is a foreign substance or form of energy, and sometimes a natural substance.
Primary air Aire primarioair conditioning that is supplied to a pressure and elevated by a central air handling unit speed.
Production Producción It is the activity aimed at generating quantities of products: for example 150 tons of paper; 3,000 boxes of milk; 5000 valves
Productivity Productividad It is more or less performance and more or less efficient use is made of each of the factors of production. To higher yielding higher productivity and again.
Punkah Punkah
Mount (Hindi pankha pronounce; comes from the Sanskrit word pakṣaka, «wing» pakṣa): is a fan or range consisting of a lightweight frame with feathers or lined fabric that hung from the ceiling, is moved manually thanks to a pulley.
Pure air Aire puro Air from the outside which is treated in an air conditioning system.
Purified-Air Aire purificado
Is a device which removes contaminants from the air.They are characterized by that are beneficial to allergy sufferers and asthmatics, and at reducing or eliminating second-hand tobacco smoke.
Virus Virus
(From the Latin virus, «toxin» or «poison») they are a Kingdom of obligatory intracellular parasites, of small size, from 20 to 500 Millimicrons, consisting only of two types of molecules: a nucleic acid and various proteins. Nucleic acid, which can be
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DNA or RNA, virus types, is surrounded by a deck of regular protein, called the capsid symmetry.
18-NORMATIVIDAD.
ESPECIFICACIONES
5.1- Tensión de alimentaciónLos purificadores deben operar con una tensión de alimentación de 127V + 10% para el tipo 1; 127V + 10% y 220V + 10% para el Tipo 2 y 440 Volts corriente alterna, para el Tipo 3.
5.2 Frecuencia de operaciónLa frecuencia de operación debe ser de 60 Hz para los tres tipos.
5.3 Potencia de consumoPara las tres tipos de purificadores, la potencia de consumo no debe ser mayor de 10 % de la potencia nominal asignada por el fabricante.
5.4 AislamientosLos purificadores deben estar aislados, de tal manera que al aplicarles una alta tensión, según el método de prueba establecido en la Norma Oficial Mexicana DGN-J-117 vigente, deben cumplir con dicha norma.
5.5 Resistencia a la corrosiónLos purificadores deben cumplir con lo establecido en la Norma Oficial Mexicana DGN-J-138 vigente, cuando se sometan a la prueba de corrosión establecida en dicha norma.
5. 6 Requisitos eléctricos de seguridadLos purificadores deben cumplir con los requisitos de seguridad especificados en la Norma Oficial Mexicana DGN-J-152 vigente.
5 - 7 Capacidad de purificación.
La capacidad de purificación debe ser como se indica a continuación:
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5.8 Accesibilidad a la Limpieza
Los purificadores de aire deben tener un fácil acceso para efectuar la limpieza de las Pantallas protectoras y de las placas recolectoras de partículas contaminantes; de tal manera que al mover cualquiera de estas partes, el funcionamiento del purificador quede interrumpido.
5.9 Dispositivo indicador de funcionamiento
Los purificadores deben poseer un dispositivo (luz piloto) que indique que las placas recolectoras de partículas contaminantes están trabajando.
NOTAS:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________