Edad del aire y eficacia de renovación del aire

Edad del aire (LMA)

La edad media local del aire (LMA) es el tiempo medio que tardan las moléculas de aire, supuesto fresco, en llegar desde la entrada del dominio al punto de interés. DesignBuilder CFD la calcula resolviendo una ecuación diferencial parcial adicional, derivada de la ecuación de concentración de contaminante, un «escalar pasivo» porque no reacciona con el campo de velocidad. Se supone una producción uniforme de contaminantes en toda la habitación:

Donde:

θ = edad media del aire

u, v y w = componentes de velocidad

ρ = densidad del aire

μ y μ_t = viscosidades física y turbulenta, respectivamente

σ_l y σ_t = números de Schmidt laminar y turbulento, respectivamente

Esta ecuación utiliza los resultados de distribución de velocidad y viscosidad turbulenta en todo el dominio. Como la distribución de theta no afecta al campo de velocidad, la edad del aire se calcula después de la simulación principal.

Puedes solicitar el cálculo de edad del aire en la pestaña CFD cuando termine la simulación CFD principal, como operación independiente. Para ello haz clic en la herramienta Calcular LMA .

Eficacia local de renovación del aire (ACE)

Tras calcular la edad media local del aire (LMA), está disponible la herramienta de eficacia de renovación del aire (ACE).

ACE indica el rendimiento de un sistema de ventilación mecánica según el grado de mezcla del aire entrante en una zona con el aire ya presente en sus regiones ocupadas.

La eficacia de renovación del aire (ACE) se define como la edad que tendría el aire en toda la habitación si estuviera perfectamente mezclado, dividida por la edad media donde respiran los ocupantes. Como la edad media del aire de salida es igual a la que tendría con mezcla perfecta, ACE también es la edad del aire de extracción dividida por la edad media de respiración. En términos prácticos equivale al caudal de ventilación efectivo en la zona de respiración dividido por el que habría en todo el edificio con mezcla perfecta y el mismo suministro exterior. Un cortocircuito entre impulsión de aire exterior y retorno aumenta la edad del aire y hace que ACE sea menor que la unidad. La mezcla perfecta produce ACE igual a uno. Ventilar preferentemente la zona de respiración con aire exterior produce ACE mayor que uno.

ASHRAE indica que una definición habitual de eficacia de renovación es la relación entre una constante de tiempo y una edad del aire. La ecuación utilizada por DesignBuilder CFD para ACE es:

Los criterios de cumplimiento de ACE remiten a ASHRAE Standard 129, que describe un método para medir ACE en espacios y edificios con ventilación mecánica. La norma ofrece la siguiente ecuación para la constante de tiempo

Donde:

τ_N = constante de tiempo nominal

m = índice del flujo de aire de extracción

Q_ex = caudal del flujo de aire de extracción

A_ex = edad del aire en la extracción