Los sistemas de aire acondicionado modernos son desde hace tiempo algo más que simples sistemas que garantizan el suministro de aire a los edificios. La monitorización y regulación de parámetros como la temperatura y la humedad relativa, así como el cálculo y uso del aire exterior y las tasas de aire recirculado, dan como resultado una interacción compleja que tiene como objetivo crear la mejor y más consistente calidad del aire interior posible. Pero la calidad del aire interior no sólo se define por el volumen del aire, la temperatura y la humedad relativa; todo tipo de contaminantes empeoran el aire interior y reducen su calidad. Los filtros, aunque son un componente importante y que no debe descuidarse en los sistemas de aire acondicionado, sólo pueden ayudar de forma limitada, ya que no todos los contaminantes entran a las habitaciones a través del aire de suministro y los contaminantes gaseosos no son capturados en absoluto por la mayoría de los filtros mecánicos. Para garantizar una buena calidad del aire interior, también se deben utilizar otras tecnologías.
Una de las tecnologías de este tipo más conocidas, especialmente para eliminar contaminantes gaseosos, es el uso de carbón activado. Pero si se mira de cerca, el funcionamiento del carbón activado es simplemente el de un filtro que separa mecánicamente los contaminantes, lo que significa que los contaminantes permanecen en el material del filtro. Además de la necesidad de sustituir periódicamente el material de carbón activo, esto implica una pérdida de presión nada despreciable que debe ser compensada por el ventilador del sistema de aire acondicionado. Además, los filtros de carbón activado sólo funcionan de forma estacionaria en el sistema de aire acondicionado, pero no pueden llevar el efecto de limpieza a las habitaciones y descomponer los contaminantes que se generan allí o se introducen a través de puertas y ventanas abiertas. Las tecnologías que siguen caminos distintos al principio de filtración son más interesantes, tanto desde el punto de vista energético como de la calidad del aire interior en su conjunto. Aquí es donde entra en juego la ionización bipolar. Los profesionales de Air Quality nos explican qué es exactamente.
¿Qué es la ionización bipolar?
La ionización bipolar es una tecnología utilizada para mejorar la calidad del aire interior mediante la producción de iones que pueden ayudar a purificar el aire. Se utiliza comúnmente en sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) en edificios como oficinas, escuelas y hogares. La tecnología funciona generando iones positivos y negativos que se liberan al aire.
El principio y las ventajas de la ionización bipolar
En el proceso de ionización bipolar se limpia el aire de contaminantes siguiendo el ejemplo de la naturaleza. Las descargas de alto voltaje, que se producen naturalmente en forma de rayos y se generan artificialmente en dispositivos de ionización bipolar, pueden descomponer las moléculas de oxígeno y agua del aire en iones con carga positiva y negativa. Estos iones excitados energéticamente se esfuerzan por volver a un estado estable reaccionando con otras moléculas. Los contaminantes del aire, especialmente las moléculas de olores orgánicos, pueden utilizarse como compañeros de reacción, descomponiéndose gradualmente estos contaminantes en agua y dióxido de carbono. Los iones también pueden eliminar gérmenes como el moho y las bacterias.
Además, el ozono, que se produce durante descargas de alto voltaje en pequeñas cantidades e inofensivas para la salud de personas y animales, contribuye a la descomposición de contaminantes. Junto con los iones antes mencionados forman una mezcla llamada “oxígeno activado”. La ionización bipolar tiene la ventaja decisiva de producir reactivos para contaminantes de ambas polaridades. Esto significa que se puede descomponer un espectro más amplio de contaminantes que con la ionización negativa simple, que principalmente sólo reacciona con contaminantes de polaridad positiva.
El uso de dispositivos de ionización bipolar en sistemas de aire acondicionado también presenta ventajas energéticas. Dependiendo de la contaminación del aire, se pueden limpiar entre 5.000 y 8.500 m³/h de aire suministrado con un consumo de energía de sólo 100 W. Además, el diseño de los dispositivos de ionización bipolar está diseñado de tal manera que no haya pérdida de presión en el sistema de aire acondicionado.
Pero también se tienen en cuenta las consideraciones medioambientales. Esto se refleja, por un lado, en la longevidad deseada de los dispositivos de ionización bipolar en comparación con los filtros convencionales. Por otro lado, también se utilizan materiales reciclables en la producción, como plástico, metal y vidrio.
Una de las mayores ventajas de esta tecnología es que el oxígeno activado generado por las descargas de alto voltaje es transportado por el flujo de aire del sistema de aire acondicionado, de modo que se descomponen los contaminantes y se inhiben los gérmenes tanto en el conducto de ventilación posterior como después de que el aire sale en las habitaciones correspondientes. El efecto limpiador evita que los gérmenes se acumulen en las paredes de los conductos de ventilación y que el sistema de aire acondicionado se convierta en una fuente de gérmenes.
¿Por qué está recibiendo más atención la ionización bipolar?
La ionización bipolar, una tecnología de purificación del aire interior que ha ganado popularidad recientemente, tiene sus raíces que se remontan a la década de 1970. Con origen en Europa, los principios básicos de la ionización bipolar implican la creación de iones positivos y negativos, que luego se liberan en el interior. Esta tecnología inicialmente encontró aplicación en entornos industriales y comerciales, donde demostró su capacidad para reducir las partículas en el aire y mejorar la calidad general del aire. La ionización bipolar hace que las partículas se acumulen, lo que las hace más fáciles de capturar a través de sistemas de filtrado o de asentarse en las superficies. A lo largo de los años, la integración en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) ha contribuido a su adopción generalizada en diversos entornos, desde oficinas hasta instalaciones sanitarias.
Aunque la tecnología tiene una larga historia de uso exitoso, ganó una atención renovada durante la pandemia de COVID-19 cuando las organizaciones buscaron medidas efectivas para mejorar la calidad del aire interior y reducir la transmisión de patógenos por el aire.
La pandemia de COVID-19 hizo aumentar la conciencia sobre el potencial de transmisión de virus por el aire y, como resultado, hubo un enfoque renovado en tecnologías que pretenden frenar la propagación de patógenos en interiores. La ionización bipolar, con su capacidad para reducir las partículas en el aire e inactivar ciertos patógenos, se considera una de las herramientas en el esfuerzo más amplio para mejorar la calidad del aire interior.
¿Cómo funciona la ionización bipolar?
La ionización bipolar es un concepto simple en el que se crean iones positivos y negativos. Estas partículas cargadas desempeñan un papel clave en la limpieza del aire interior. Al unirse a los contaminantes del aire, los iones hacen que las partículas se agreguen y se vuelvan más pesadas. Este efecto de agrupación facilita que los sistemas de filtro de aire capturen y eliminen contaminantes. Esto mejora la calidad general del aire y la tecnología es particularmente importante para reducir la presencia de bacterias, virus y otros contaminantes.
¿Cuáles son algunas consideraciones importantes al elegir la ionización bipolar?
Al considerar el uso de tecnología de ionización bipolar para mejorar la calidad del aire interior, se deben tener en cuenta varios factores importantes. Aquí hay algunas consideraciones importantes:
- Emisiones de ozono: Las emisiones de ozono pueden ser un problema con algunos dispositivos de ionización bipolar. Es fundamental priorizar los dispositivos que cumplan con la normativa para garantizar cero emisiones de ozono. El cumplimiento de esta norma es consistente con las recomendaciones de la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) y respalda prácticas seguras de calidad del aire interior.
- Ubicación y vida útil de los iones: La corta vida útil de los iones, aproximadamente 60 segundos, resalta la importancia de la ubicación estratégica de los dispositivos de ionización bipolar para una eficacia óptima. Montar dispositivos en tuberías puede resultar complicado cuando se trata de transportar rápidamente iones a zonas comunes. Los purificadores de aire portátiles ofrecen una solución alternativa al garantizar la distribución instantánea de iones a áreas específicas, abordando así las limitaciones de la vida útil de los iones.
- Adaptación para diferentes estancias: Lo crucial es darse cuenta de que diferentes espacios (por ejemplo, gimnasio, cafetería, oficina, dormitorio) tienen necesidades diferentes. Adaptar la elección de los dispositivos de ionización bipolar, su ubicación y métodos de distribución a las características específicas de cada habitación garantiza un rendimiento y una protección óptimos.
- Limpieza y mantenimiento: Los requisitos de mantenimiento de los dispositivos de ionización bipolar varían. Aunque algunos dispositivos, como los sistemas basados en tubos pueden requerir reemplazo anual, otros como por ejemplo, la ionización con aguja bipolar, es una experiencia prácticamente libre de mantenimiento ya que las funciones de autolimpieza se realizan cada 3 a 5 días. Esto resalta la importancia de seleccionar un dispositivo que ofrezca rentabilidad a largo plazo y facilidad de gestión.
Muchos sistemas de ionización bipolar están diseñados de manera que puedan adaptarse a conceptos individuales. Esto permite tanto la modernización de los sistemas de ventilación existentes como la integración en nuevos sistemas. Los fabricantes de sistemas ayudan a los proyectistas en el diseño del sistema de ionización bipolar, que siempre se realiza individualmente según la situación del cliente para lograr una calidad óptima del aire interior.
Los siguientes factores influyen en el diseño:
- Volumen de aire (flujo volumétrico).
- Dimensiones del canal o espacio disponible dentro del sistema de aire acondicionado para la instalación de las unidades de ionización.
- Contaminación esperada del aire exterior.
- Exposición esperada a fuentes de contaminación en las habitaciones.
- Requisitos adicionales para la calidad del aire interior.
Dado que los sistemas de ionización están diseñados básicamente para un funcionamiento continuo, se deben tomar precauciones al regular la intensidad de ionización. En última instancia, el objetivo es compensar las fluctuaciones temporales en la carga, pero también en el caudal del sistema de aire acondicionado (conmutación diurna o nocturna) sin pérdida de calidad del aire interior. Las opciones de control aquí van desde controles manuales simples hasta unidades de control automático controladas por sensores en las que se utilizan la calidad del aire, la concentración de ozono y otros parámetros. Es irrelevante si el sistema de aire acondicionado está previsto para un edificio relativamente pequeño con pocas habitaciones o para un gran complejo de edificios con muchos sistemas de ventilación. Debido a la flexibilidad de los sistemas de ionización, las viviendas unifamiliares ya pueden beneficiarse de las ventajas de esta tecnología para la calidad del aire.
