Cómo elegir el purificador de aire que necesito

Normalmente, la mayoría de nosotros pasamos entre un 70 y un 80% de nuestro tiempo en estancias cerradas donde el aire interior suele estar entre 2 y 5 veces más contaminado que el aire del exterior; nivel de contaminación que además depende de la ocupación o número de personas presentes de manera más o menos continua y la actividad que éstas realizan en el interior de ese espacio cerrado.

Hay consenso entre científicos y expertos sanitarios en que el virus coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19) se transmite por vía aérea a través de las partículas en suspensión en un ambiente interior, también llamadas aerosoles, susceptibles de contener virus; así como en las gotículas que se expulsan cuando una persona habla, tose o estornuda (evitables con el uso permanente de una mascarilla); y que, tras permanecer un tiempo en el aire, se depositan sobre las superficies de los elementos presentes en dicho espacio.

Si se tiene una instalación de ventilación, no eliminamos el riesgo de contagio ante la posible presencia del virus en el aire interior, pero éste siempre será menor cuanto mayor sea el aporte de aire exterior.

La calidad del aire interior

En el aire que respiramos es normal la presencia de elementos contaminantes así como de partículas susceptibles de contener bacterias y virus como el polen o los ácaros presentes en el polvo. El 99% de las partículas que respira una persona miden 10 micras o menos.

Normalmente para evaluar la contaminación presente en el aire de un espacio cerrado se utiliza un medidor de concentración de dióxido de carbono CO2 cuyo valor expresa en partes por millón (ppm).

Un ambiente interior con menos de 500ppm de CO2 se puede considerar que tiene el aire limpio, siendo que en un espacio exterior al aire libre la concentración de CO2 está en torno a las 300 y 400ppm; llegando a alcanzar las 550 en zonas urbanas. Un aire interior con una concentración de CO2 hasta 800ppm se puede considerar adecuado; mientras que a partir de 800ppm, el aire se consideraría contaminado y donde sería más fácil la permanencia de un virus en el aire y, por tanto, su capacidad de transmisión.

En la práctica, en recintos cerrados con una ocupación permanente y actividad continua como unas oficinas o las aulas de un colegio; se encuentran valores de 2.000 y hasta 3.000 ppm debido al elevado CO2 exhalado por sus ocupantes.

La ventilación del aire interior

Con una instalación de ventilación adecuada podemos renovar el aire interior potencialmente contaminado sustituyéndolo con aire libre de virus del exterior. Una renovación del aire por hora significa que en una hora entra en el espacio cerrado un volumen de aire exterior igual al volumen de éste, y, debido a la mezcla continua del aire, se consigue que el 63% del aire interior ha sido reemplazado por aire exterior. Con 2 renovaciones de aire a la hora se reemplazaría el 86% y con 3 renovaciones el 95%.

El aire interior en un espacio cerrado con el paso del tiempo cada vez está más contaminado si no dispone de una instalación de ventilación, con la posibilidad de extraer el aire interior viciado y aportar aire exterior tratado para su renovación. Y si, además, no tiene ventanas o éstas no pueden estar abiertas para una ventilación natural sin perder el confort acústico y térmico durante los meses de invierno o en pleno verano por la diferencia de temperatura entre el ambiente interior y exterior; una posible solución es instalar un purificador de aire.

Los purificadores de aire

Antes de la aparición de la COVID-19 los purificadores de aire eran utilizados por personas con problemas de asma o alergias para mejorar la calidad del aire interior de un espacio cerrado; siendo que la mayor parte de estos dispositivos eliminan elementos contaminantes presentes en el aire como como el polen o los ácaros presentes en el polvo, así como otras partículas susceptibles de contener virus o bacterias.

No todos los purificadores sirven para combatir el COVID-19 y, entre los que disponen de la tecnología para eliminarlo, tendremos que elegir aquel que realmente sea eficaz a las características y necesidades de su ubicación.

Por tanto, ¿Qué debemos tener en cuenta para elegir el purificador de aire que necesitamos? Nuestro objetivo para reducir el riesgo de contagio es intentar reducir la acumulación del virus en el aire interior y el tiempo de exposición. Por ello hay que tener en cuenta el volumen de la estancia, la actividad que se realiza en su interior y la ocupación con el número de personas previstas.

El volumen de aire interior que queremos tratar

El purificador de aire que necesitamos dependerá del volumen del espacio interior cuyo aire queremos purificar. Se tienen que tener en cuenta los metros cúbicos de aire interior que queremos purificar; por tanto, además de saber la superficie de la estancia donde vamos a colocar el purificador de aire tendremos que conocer su altura o altura media, en caso de ser variable.

Pongamos como ejemplo una sala que con una superficie útil de 20m2 y 3m de altura media consideramos que tiene un volumen de aire de 60m3.

Además del volumen, tendremos que considerar el número aproximado de personas que pueden llegar a ocupar ese espacio. Para conseguir una buena calidad de aire interior y evitar así el riesgo de contagio, las instalaciones de ventilación se diseñan considerando que se tiene que aportar unos 14 litros por segundo de aire exterior por persona. Según el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), el caudal mínimo de aire exterior que es necesario aportar para conseguir una calidad del aire interior óptima (IDA1) y buena (IDA2), es de 20 y 12,5 litros/s por persona, respectivamente.

Si en nuestro ejemplo consideramos que la sala va a estar ocupada de manera más o menos continua por 8 personas; el caudal de aire o volumen de éste que tendremos que renovar cada hora en los 60m3 de la sala, será de 403,20m3/h; considerando 14 litros, es decir 0,014m3, por 8 personas en los 3.600 segundos de una hora. Este sería el caudal de aire que tendríamos que mover cada hora para ventilar el espacio ocupado.

Muchos purificadores comerciales indican el caudal de aire limpio que proporcionan, expresado en m3/h, con las siglas CADR del inglés (Clean Air Delivery Rate).

Por tanto, siguiendo con el ejemplo, necesitaré un purificador con un caudal o CADR superior a los 403,20m3/h para renovar en una hora el aire presente en interior de la estancia cuando esté ocupada por 8 personas. Si la estancia estuviera vacía el caudal requerido solo tendría en cuenta los 60m3 del volumen de aire que contiene.

El número de renovaciones del aire interior a la hora

Como medida de prevención para evitar el contagio de un virus que puede estar en el aire interior de un espacio cerrado, hay que reducir el tiempo de exposición; lo que se intenta conseguir purificando el aire de manera continua. Dicho tiempo de exposición se reduce aumentando las renovaciones a la hora de dicho aire interior, o ciclos/hora, de forma que si realizamos 4 renovaciones hora el aire interior pasará por el purificador cada 15 minutos y si se realizan 5 renovaciones hora el aire lo estaremos purificando cada 12 minutos.

Por tanto, siguiendo con el ejemplo, si quiero realizar 5 renovaciones hora del caudal de 403,20m3/h o el volumen de aire interior de la estancia que hay que renovar cada hora, cuando ésta se encuentre ocupada por las 8 personas que hemos supuesto ejercen su actividad en su interior; necesitaré un purificador con un caudal o CADR superior a los 2.016m3/h.

Para conocer cuántas renovaciones por hora de aire proporciona un purificador comercial del que conozco su caudal o CADR dado, podré dividir éste por el volumen del espacio donde lo quiero instalar; pero, en ese cálculo estoy suponiendo una renovación del aire interior del espacio sin ocupación; por lo que, si está prevista una ocupación permanente, tendré que elegir un purificador de un caudal superior.

Un purificador con capacidad para renovar el aire interior

Conociendo el volumen de aire que tenemos que purificar y el número de renovaciones que queremos realizar cada hora, buscaremos la potencia mínima del purificador de aire que necesitamos.

Si colocamos un purificador de una potencia inferior a la necesaria, éste funcionará forzado de manera continua sin llegar a renovar y purificar el aire interior en las condiciones que garantizarían la ausencia de riesgo de contagio; provocando, además, un aumento de consumo eléctrico del equipo y una reducción de su vida útil.

Al realizar los cálculos para saber la potencia del purificador que necesitamos se considera que el purificador se coloca en el centro de la sala; cuando ello no es posible y se piensa instalar en cualquier otro sitio, donde el propio equipo y el aire que impulsa no incida directamente sobre una persona y le moleste; por ejemplo, junto a una pared de ésta; tendremos que considerar un purificador con una potencia superior para asegurar que tiene el alcance necesario para mover y renovar correctamente todo el aire.

El nivel sonoro del purificador

Todos los purificadores de aire incorporan un ventilador que en su funcionamiento hace ruido; que, en caso de tener que estar funcionando de manera continua o forzado, puede aumentar con el paso del tiempo.

El nivel sonoro de un purificador de aire depende del material o aislamiento de su carcasa y, sobre todo, de la calidad del ventilador y que, a su vez, determinará un mayor o menor consumo eléctrico durante el tiempo de funcionamiento o uso del dispositivo.

Para un uso a plena carga con funcionamiento continuo y en espacios con ocupación de personas de forma permanente, GESTIÓN DE TECNOLOGÍAS Y ENERGÍAS RENOVABLES recomienda que el nivel sonoro del purificador de aire no sea superior a los 55 dB.

El sistema de filtración del aire del purificador

En la crisis sanitaria provocada por la pandemia de la COVID-19 se ha extendido la recomendación de colocar filtros HEPA en unidades de tratamiento de aire de los sistemas de ventilación de las oficinas, colegios, residencias de mayores, etc. o, en su defecto, instalar purificadores de aire que incorporen filtros HEPA como los que habitualmente se usan en salas blancas, quirófanos o cabinas de aviones, donde se pretende garantizar la ausencia en el aire interior de posibles bacterias y virus.

Un purificador utiliza un ventilador para mover el aire interior; lo que no significa que lo estemos renovando. Lo que hace el purificador es pasar el aire contaminado del interior de la estancia por uno o varios filtros que retiene las partículas en suspensión del ambiente interior que como ya hemos indicado son susceptibles de contener virus y bacterias.

Los filtros se clasifican en función de su capacidad de retención de partículas de diversos tamaños. La norma EN779, recientemente sustituida por la nueva ISO16890, establece una clasificación para filtros de aplicaciones de confort y la norma EN1882 para filtros higiénicos.

Normalmente en un purificador de aire comercial no podemos encontrar con 3 tipos de filtros del aire interior que es absorbido por el purificador:

  • Un primer filtro para retener las partículas de tamaño grueso presentes en el aire y cuyo principal objetivo es proteger los componentes interiores del equipo. Lo normal es que un purificador de aire comercial incorpore un filtro de tipo G4 de acuerdo a la clasificación de la norma EN779.
  • Un segundo filtro de carbón activo que, como complemento de la purificación del aire, es capaz de eliminar olores presentes en el aire interior mediante la adsorción de gases como el ácido sulfhídrico, el sulfuro de dimetilo, mercaptanos, óxidos de nitrógeno, formaldehidos, COVs, formol, etileno, cloro, amoniaco, etc.
  • Un último filtro para retener las partículas más pequeñas como las de los virus o las bacterias; en muchos casos, un filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air). De acuerdo a la Norma EN1882 para filtros higiénicos puede ser de dos tipos según su eficiencia en la retención de partículas de 0,3μm (micras) de diámetro: De tipo H13, con una eficiencia de filtración superior al 99,95%; y tipo H14, con una eficiencia superior al 99,995%.

Las características técnicas de algunos purificadores indican la eficacia de retención del filtro que incorporan indicando un porcentaje de filtración respecto al tamaño de la partícula retenida con la denominación utilizada por la norma ISO16890; por ejemplo, una eliminación PM2,5 del 99,66%. Esta designación quiere decir que el filtro tiene una eficacia de filtración del 99,66% para retener partículas en suspensión de tamaño de 0,3 a 2,5μm (micras). Siendo PM1 la denominación para los filtros con capacidad de retener partículas de tamaño entre 0,3 a 1μm (micras) y PM10 entre 0,3 a 10μm (micras). Por tanto, una filtración de estas características es inferior a la que garantiza un filtro HEPA H13; cuya eficacia de filtración es al menos del 99,95% para retener partículas en suspensión de tamaño inferior a 0,3μm (micras).

Los purificadores de aire no requieren de un mantenimiento pero si hay que cambiar los filtros siguiendo las recomendaciones del fabricante o según se observe su colmatación de acurdo a su uso y a las horas de funcionamiento de éste; siendo que un filtro colmatado puede llegar a reducir el rendimiento y la eficacia del purificador además de su consumo eléctrico.

Otros sistemas activos para tratar el aire que circula por el purificador

El tamaño de un virus coronavirus como el SARS-CoV-2 (COVID-19) se estima entre 60 y 140nm (nanómetros) de diámetro; es decir, entre 0,06 y 0,14μm (micras); por tanto, el uso de un filtro HEPA no garantiza la ausencia total de COVID-19 en el aire interior tratado por un purificador de aire.

Por ello, además de los elementos de filtración indicados anteriormente, la mayor parte de los dispositivos de higienización de aire y los purificadores de aire incluyen sistemas activos de higienización que intentan neutralizar, destruir o eliminar los virus presentes en el aire mediante reacciones químicas con la generación de iones o descargas eléctricas.

El uso de lámparas de luz ultravioleta de onda corta UV-C es el más habitual de entre los sistemas activos de diferente tecnología que existen en el mercado. Normalmente los purificadores de aire comerciales incorporan lámparas de rayos UV-C que por su alta energía destruyen o eliminan la presencia de virus en el aire. Su eficacia depende de la calidad y la potencia efectiva de radiación de la lámpara que incorpora el purificador, medida en vatios (W); así como el tiempo de exposición del virus a sus efectos y que dependerá del espacio sobre el que se aplica y la velocidad con la que se hace circular el aire. Si desea más información puede consultar nuestro post “qué es y para qué sirve la radiación ultravioleta” publicado el pasado 14 de septiembre de 2020 en el blog de nuestra página web.

En GESTIÓN DE TECNOLOGÍAS Y ENERGÍAS RENOVABLES no ofrecemos un tipo de purificador de aire concreto. Estudiamos cada una de las estancias cuyo aire interior se quiere higienizar; determinando, en función de su volumen, ocupación y actividad prevista; el purificador de aire más adecuado para obtener, de manera continua, un aire interior con la calidad necesaria para garantizar el menor riesgo de contagio por vía aérea de cualquier virus, incluido el virus coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19).

GESTIÓN DE TECNOLOGÍAS Y ENERGÍAS RENOVABLES recuerda que la higienización del aire interior no exime de realizar limpiezas y desinfecciones de las superficies de los elementos presentes en el interior de la estancia siendo que éstas también pueden ser transmisoras por contacto de cualquier tipo de virus.

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