Conducto (flujo)

El acero dulce galvanizado es el material estándar y más común utilizado en la fabricación de conductos, ya que el recubrimiento de zinc de este metal previene la oxidación y evita el costo de la pintura. ^{[ 3 ]} Para fines de aislamiento, los conductos metálicos suelen revestirse con mantas de fibra de vidrio (revestimiento de conducto) o envolverse externamente con mantas de fibra de vidrio (envoltura de conducto). Cuando es necesario, se utiliza un conducto de doble pared. Este generalmente tendrá un revestimiento interior perforado, luego una capa de aislamiento de fibra de vidrio de 1 a 2 pulgadas (2,5 a 5,1 cm) contenida dentro de un tubo exterior sólido.  

Los conductos rectangulares suelen fabricarse a medida en talleres metalúrgicos especializados. Para facilitar su manipulación, generalmente se presentan en secciones (o juntas) de 120 cm ( 4 pies) . Los conductos redondos se fabrican mediante una máquina de conformado en espiral continua que permite obtener conductos de casi cualquier diámetro y longitud utilizando el troquel adecuado, pero los tamaños estándar más comunes oscilan entre 10 y 61 cm (4 y 24 pulgadas), siendo los de 15 a 30 cm (6 a 12 pulgadas) los más utilizados. Los tubos estándar se suelen vender en juntas de 300 cm ( 10 pies ) . También existen juntas de 150 cm (5 pies ) de tubería no espiral, comúnmente utilizadas en aplicaciones residenciales.          

Los conductos de aluminio son ligeros y de rápida instalación. Además, se pueden fabricar fácilmente conductos con formas personalizadas o especiales, tanto en taller como en obra.

La construcción de los conductos comienza con el trazado del contorno del conducto sobre el panel de aluminio preaislado. A continuación, las piezas se cortan normalmente a 45°, se doblan si es necesario para obtener los diferentes accesorios (como codos y derivaciones) y, finalmente, se ensamblan con adhesivo. Se aplica cinta de aluminio en todas las juntas donde se ha cortado la superficie exterior de la lámina de aluminio. Se dispone de una variedad de bridas para adaptarse a diferentes requisitos de instalación. Todas las juntas internas se sellan con sellador.

El aluminio también se utiliza para fabricar conductos espirales redondos, pero es mucho menos común que el acero galvanizado.

Tradicionalmente, los conductos de aire se fabricaban con chapa metálica, que se instalaba primero y luego se recubría con aislamiento. Hoy en día, un taller de fabricación de chapa metálica suele fabricar el conducto de acero galvanizado y aislarlo con cinta aislante antes de la instalación. Sin embargo, los conductos fabricados con paneles de aislamiento rígido no requieren aislamiento adicional y pueden instalarse en un solo paso. Tanto los paneles de espuma de poliuretano como los de espuma fenólica se fabrican con revestimientos de aluminio aplicados en fábrica en ambos lados. El espesor de la lámina de aluminio puede variar desde 25 micrómetros para uso interior hasta 200 micrómetros para uso exterior o para obtener mejores características mecánicas. Existen varios tipos de paneles de espuma de poliuretano rígido, incluyendo paneles formulados con agua, cuyo proceso de espumado se obtiene mediante el uso de agua y CO₂ _en lugar de gases CFC , HCFC , HFC y HC . La mayoría de los fabricantes de paneles de espuma de poliuretano rígido o fenólica utilizan pentano como agente espumante en lugar de los gases mencionados.

Un sistema de conductos con aislamiento fenólico rígido está catalogado como conducto de aire de clase 1 según la norma UL 181 de seguridad.

Los paneles de conductos de fibra de vidrio proporcionan aislamiento térmico incorporado y la superficie interior absorbe el sonido, lo que contribuye a un funcionamiento silencioso del sistema de climatización.

El conducto se forma deslizando una cuchilla especialmente diseñada a lo largo del mismo, utilizando una regla como guía. La cuchilla recorta automáticamente una ranura con lados de 45° que no penetra completamente en el conducto, creando así una sección delgada que actúa como bisagra . A continuación, el conducto se pliega a lo largo de la ranura para formar pliegues de 90°, obteniendo así la forma rectangular del conducto del tamaño deseado por el fabricante. Finalmente, el conducto se cierra con grapas de sujeción hacia afuera y cinta adhesiva especial de aluminio o similar con respaldo metálico.

Los conductos flexibles (también conocidos como flex ) suelen estar hechos de plástico flexible sobre una bobina de alambre metálico para formar un tubo. Tienen diversas configuraciones. En Estados Unidos, el aislamiento suele ser lana de vidrio , pero en otros mercados, como Australia, se utilizan tanto fibra de poliéster como lana de vidrio para el aislamiento térmico. Una capa protectora rodea el aislamiento y suele estar compuesta de polietileno o PET metalizado . Se venden comúnmente en cajas que contienen 7,6 m (25 pies) de conducto comprimido en una longitud de 1,5 m (5 pies) . Están disponibles en diámetros que van desde 10 cm (4 pulgadas) hasta 46 cm (18 pulgadas) , pero los más comunes son los tamaños pares que van de 15 a 30 cm (6 a 12 pulgadas) .          

Los conductos flexibles son muy prácticos para conectar las salidas de aire de suministro a los conductos rígidos. Suelen fijarse con bridas largas o abrazaderas metálicas. Sin embargo, la pérdida de presión es mayor que en la mayoría de los otros tipos de conductos. Por ello, los diseñadores e instaladores procuran que sus tramos instalados sean cortos , por ejemplo, menos de 4,6 m (15 pies) aproximadamente, y minimizan las curvas. Deben evitarse las torceduras en los conductos flexibles. Algunos fabricantes de conductos flexibles prefieren no utilizarlos en las secciones de retorno de aire de los sistemas HVAC; sin embargo, los conductos flexibles pueden tolerar presiones negativas moderadas . La prueba UL181 requiere una presión negativa de 200 Pa. 

Para usar conductos flexibles en un sistema, asegúrese de tensarlos completamente para aprovechar todo su diámetro interno. Esto reduce la resistencia y mejora el flujo de aire, así como la eficiencia de la ventilación. Minimice las curvas y los dobleces, ya que pueden afectar el flujo de aire a través de los conductos.

Existen varios tipos de conductos flexibles: de poliuretano (PU), de aluminio y de aluminio aislado, acústicos y rectangulares, así como semiflexibles y combinados.

En realidad, se trata de un dispositivo de distribución de aire y no de un conducto para aire acondicionado. Por lo tanto, el término conducto textil resulta algo engañoso; sistema de dispersión de aire textil sería una denominación más precisa. Sin embargo, dado que suele sustituir a los conductos rígidos, es fácil confundirlo con un simple conducto. Generalmente fabricados con poliéster, los conductos textiles permiten una distribución y mezcla más uniformes del aire acondicionado en un espacio determinado que un sistema de conductos convencional. También pueden fabricarse con rejillas de ventilación u orificios.

Los conductos textiles están disponibles en varios colores, con opciones de serigrafía u otras formas de decoración, o en tejido poroso (permeable al aire) y no poroso. Para determinar qué tejido es el adecuado (permeable al aire o no), se debe considerar si la aplicación requeriría un conducto metálico aislado. En ese caso, se recomienda un tejido permeable al aire, ya que no suele generar condensación en su superficie y, por lo tanto, puede utilizarse donde el aire se suministra por debajo del punto de rocío . Un material que elimina la humedad puede ser más saludable para los ocupantes. También puede tratarse con un agente antimicrobiano para inhibir el crecimiento bacteriano. El material poroso también suele requerir menos mantenimiento, ya que repele el polvo y otros contaminantes en suspensión.

También está disponible tejido fabricado con más del 50 % de material reciclado, lo que permite su certificación como producto ecológico. Además, el material puede ser ignífugo , lo que significa que, si bien puede arder, se extingue al retirar la fuente de calor.

Los conductos textiles no están homologados para su uso en techos ni en espacios ocultos en el ático. Sin embargo, existen productos para su uso en sistemas de suelo elevado . Los conductos textiles suelen pesar menos que los conductos convencionales, por lo que ejercen menos presión sobre la estructura del edificio. Su menor peso facilita la instalación.

Los conductos textiles requieren un rango mínimo de caudal de aire y presión estática para funcionar correctamente.

Los conductos de PVC de perfil bajo se han desarrollado como una alternativa rentable a los conductos de acero de perfil bajo. Estos conductos se han utilizado ampliamente en la ventilación de apartamentos y hoteles desde 2005. Su uso ha crecido significativamente debido a la reducción del espacio disponible en los falsos techos, en un intento por reducir costos. Tras el incendio de la Torre Grenfell en 2017, se ha observado un aumento en el descubrimiento de materiales de construcción que no cumplen con la normativa; muchos fabricantes de conductos de PVC de perfil bajo han tenido dificultades para cumplir o mantener dicha normativa, y algunos proyectos de construcción han tenido que recurrir nuevamente a la opción de acero, que es más costosa.

El acabado para los conductos exteriores expuestos a la intemperie puede ser de chapa de acero recubierta de aluminio o de una aleación de aluminio/zinc, un laminado multicapa, un polímero reforzado con fibra u otro revestimiento impermeable.

Un sistema de conductos suele comenzar en una unidad de tratamiento de aire . Los ventiladores de esta unidad pueden generar vibraciones considerables , y la gran superficie del sistema de conductos transmitiría este ruido y vibración a los ocupantes del edificio. Para evitarlo, normalmente se insertan aisladores de vibración (secciones flexibles) en el conducto, justo antes y después de la unidad de tratamiento de aire. El material similar a la lona y recubierto de goma de estas secciones permite que la unidad de tratamiento de aire vibre sin transmitir gran parte de la vibración a los conductos conectados. La misma sección flexible puede reducir el ruido que se produce cuando el ventilador se activa y se introduce presión de aire positiva en el sistema de conductos.

Aguas abajo de la unidad de tratamiento de aire, el conducto principal de suministro de aire suele bifurcarse, proporcionando aire a varias salidas individuales, como difusores , rejillas y registros . Cuando el sistema está diseñado con un conducto principal que se ramifica en varios conductos secundarios, unos accesorios llamados derivaciones permiten desviar una pequeña porción del flujo del conducto principal a cada conducto secundario. Las derivaciones se pueden instalar en aberturas redondas o rectangulares practicadas en la pared del conducto principal. La derivación suele tener varias pestañas metálicas pequeñas que se doblan para fijarla al conducto principal. Las versiones redondas se denominan accesorios de rosca . Otros diseños de derivaciones utilizan un método de fijación a presión, a veces combinado con una junta de espuma adhesiva para un mejor sellado. La salida de la derivación se conecta al conducto secundario, ya sea rectangular, ovalado o redondo.

Los conductos, especialmente en las viviendas, a menudo deben permitir el paso del aire verticalmente a través de paredes relativamente delgadas. Estos conductos verticales se denominan columnas y están formados por secciones rectangulares muy anchas y relativamente delgadas o por secciones ovaladas. En la base de la columna, una conexión permite la transición de un conducto redondo o rectangular grande convencional al conducto delgado montado en la pared. En la parte superior, una cabecera permite la transición de vuelta al conducto convencional, mientras que una rejilla de ventilación permite la transición a una rejilla de ventilación montada en la pared.

Los sistemas de conductos a menudo requieren un método para ajustar el volumen de flujo de aire a las distintas partes del sistema. Las compuertas de control de volumen (VCD, por sus siglas en inglés; no confundir con las compuertas cortafuegos/antihumo) cumplen esta función. Además de la regulación que proporcionan las rejillas o difusores que distribuyen el aire a las habitaciones, se pueden instalar compuertas dentro de los propios conductos. Estas compuertas pueden ser manuales o automáticas. Las compuertas de zona proporcionan control automático en sistemas sencillos, mientras que el volumen de aire variable (VAV) permite el control en sistemas más complejos.

Las compuertas cortahumos y las compuertas cortafuegos se encuentran en los conductos de ventilación donde estos atraviesan un muro cortafuegos o una cortina cortafuegos.

Las compuertas cortahumos son accionadas por un motor, denominado actuador . Una sonda conectada al motor se instala en el conducto y detecta el humo, ya sea en el aire extraído o suministrado a una habitación, o en cualquier otro punto del conducto. Una vez detectado el humo, el actuador cierra automáticamente la compuerta cortahumos hasta que se vuelva a abrir manualmente.

Las compuertas cortafuegos se pueden encontrar en los mismos lugares que las compuertas antihumo, según la aplicación en el área posterior al muro cortafuegos. A diferencia de las compuertas antihumo, no se activan mediante ningún sistema eléctrico (lo cual es una ventaja en caso de una falla eléctrica que impediría su cierre). Las compuertas cortafuegos de montaje vertical funcionan por gravedad, mientras que las horizontales funcionan mediante resorte. La característica más importante de una compuerta cortafuegos es un fusible mecánico , una pieza de metal que se funde o se rompe a una temperatura específica. Esto permite que la compuerta se cierre (ya sea por gravedad o por resorte), sellando eficazmente el conducto, conteniendo el fuego y bloqueando el aire necesario para la combustión.

En los cambios de dirección (por ejemplo, en curvas de 90°) se instalan deflectores dentro de los conductos para minimizar la turbulencia y la resistencia al flujo de aire. Estos deflectores guían el aire para que pueda seguir el cambio de dirección con mayor facilidad.

Los plenums son las unidades centrales de distribución y recolección de aire en un sistema HVAC. El plenum de retorno transporta el aire desde varias rejillas de retorno (ventilaciones) o bocas de campana grandes hasta una unidad de tratamiento de aire central. El plenum de suministro dirige el aire desde la unidad central a las habitaciones que el sistema está diseñado para calentar o enfriar. Su ubicación debe planificarse cuidadosamente en el diseño de ventilación.

Si bien los sistemas de volumen de aire constante de una sola zona generalmente no los incluyen, los sistemas multizona suelen tener unidades terminales en los conductos de derivación. Normalmente hay una unidad terminal por zona térmica . Algunos tipos de unidades terminales son las cajas VAV (de conducto simple o doble), las cajas mezcladoras con ventilador (en paralelo o en serie) y las unidades terminales de inducción. Las unidades terminales también pueden incluir una serpentina de calefacción o refrigeración.

Las terminales de aire son las salidas de aire de suministro y las entradas de aire de retorno o extracción. Para el suministro, los difusores son los más comunes, pero también se utilizan rejillas y, para sistemas HVAC muy pequeños (como en viviendas) , registros . Las rejillas de retorno o extracción se utilizan principalmente por razones estéticas, pero algunas también incorporan un filtro de aire y se conocen como retornos con filtro. ^{[ 4 ]}

La limpieza de conductos en los hogares suele ser innecesaria e inútil. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} No hay evidencia científica de que mejore la calidad del aire interior ni la salud de los residentes. ^{[ 5 ]} De hecho, el proceso de aspirar o soplar el polvo de los conductos puede aumentar temporalmente la contaminación del aire al remover el polvo acumulado. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Además, algunas empresas de limpieza de conductos rocían productos químicos biocidas irritantes en los conductos. ^{[ 7 ] [ 6 ]} Ninguna agencia importante de salud pública ni organización de salud sin fines de lucro en los EE. UU. recomienda la limpieza regular de conductos. ^{[ 6 ]} La Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA) afirma que "nunca se ha demostrado que la limpieza de conductos prevenga problemas de salud". ^{[ 7 ]}

La limpieza del sistema de conductos de una vivienda puede ser necesaria o útil si hay un "crecimiento de moho visible sustancial" en el sistema, ^{[ 7 ]} si hay daños por humo después de un incendio, ^{[ 6 ]} si los conductos no se sellaron durante un proyecto de renovación de la vivienda que generó polvo, ^{[ 6 ]} o si hay una infestación de roedores en los conductos. ^{[ 7 ]} En otros casos, como conductos aislados que se enmohecieron después de mojarse, puede ser necesario retirar y reemplazar los conductos en lugar de limpiarlos. ^{[ 7 ]} La limpieza de otras partes de los sistemas de calefacción y aire acondicionado de una vivienda, como el reemplazo de los filtros de aire y la inspección de las aspas del ventilador, puede proporcionar beneficios en términos de eficiencia energética y una mayor vida útil del equipo. ^{[ 6 ]}

En entornos comerciales, varias normas recomiendan la inspección periódica de los conductos de ventilación. Una norma recomienda inspeccionar los conductos de suministro cada 1-2 años, los conductos de retorno cada 1-2 años y las unidades de tratamiento de aire anualmente. ^{[ 8 ]} Otra recomienda la inspección visual anual de los conductos con revestimiento interno . ^{[ 9 ]} La limpieza de los conductos debe basarse en los resultados de dichas inspecciones.

Las inspecciones suelen ser visuales, buscando daños por agua o crecimiento biológico. ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} Cuando la inspección visual necesita ser validada numéricamente, se puede realizar una prueba de vacío (VT) o una prueba de espesor de depósito (DTT). Un conducto con menos de 0,75  mg/100m ² se considera limpio, según la norma NADCA. ^{[ 10 ]} Una norma de Hong Kong enumera límites de depósito superficial de 1 g/m ² para conductos de suministro y retorno y 6 g/m ² para conductos de escape, o un espesor máximo de depósito de 60  μm en conductos de suministro y retorno, y 180  μm para conductos de escape. ^{[ 11 ]} En el Reino Unido, la norma CIBSE TM26 recomienda la limpieza de conductos si el contenido bacteriano medido es más de 29 unidades formadoras de colonias (UFC) por 10  cm ² ; La contaminación se clasifica como "baja" por debajo de 10 UFC/cm² ^, "media" hasta 20 UFC/cm² ^y "alta" cuando se mide por encima de 20 UFC/ ^cm² . ^{[ 12 ]}

A partir de 2025, no existen en los EE. UU. subvenciones o créditos fiscales federales o estatales ampliamente disponibles específicamente para la limpieza o el mantenimiento rutinario de conductos de ventilación en viviendas. Programas como el Programa de Asistencia para la Aislamiento Térmico y el Crédito para la Mejora de Viviendas con Eficiencia Energética pueden ayudar a pagar el sellado de conductos , pero no la limpieza de los mismos. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

En Canadá, el apoyo financiero para la limpieza y el mantenimiento de conductos domésticos varía según la región y los requisitos de elegibilidad. En Montreal , la Comisión de Normas, Equidad, Salud y Seguridad en el Trabajo (CNESST) ofrece reembolsos de hasta $3,897 en 2024 para trabajadores con discapacidades permanentes derivadas de accidentes laborales, cubriendo tareas como la limpieza de conductos si no pueden realizarlas debido a limitaciones físicas, requiriendo dos cotizaciones para su aprobación. ^{[ 16 ]} Para las personas mayores de 70 años, el Crédito Fiscal para Apoyo Domiciliario de Revenu Québec ofrece alivio en los costos de mano de obra para servicios que incluyen la limpieza de conductos (sin desmontaje), con el objetivo de reducir los gastos de mantenimiento, que se solicitan a través del Anexo J o mediante pagos anticipados. ^{[ 16 ]} Mientras tanto, la iniciativa verde de Repentigny reembolsa los costos de limpieza de conductos y filtros reutilizables para promover una vida ecológica. ^{[ 16 ]}

Algunos signos de fugas o mal funcionamiento en los conductos de aire son:

• Las facturas de servicios públicos en los meses de invierno y verano superan el promedio en relación con la fluctuación de las tarifas.
• Espacios o habitaciones que son difíciles de calentar o enfriar.
• Ubicación del conducto en un ático, garaje adjunto, cavidad de piso con fugas, espacio de acceso o sótano sin calefacción. ^{[ 17 ]}