Sistemas de aspiración en CÁMARAS FRIGORÍFICAS

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1 Honeywell Life Safety Iberia C/Pau Vila BADALONA (BARCELONA) Tel.: Fax: Sistemas de aspiración en CÁMARAS FRIGORÍFICAS Guía de aplicación 25 JUNIO 2009 MA-DT-731_01_C (cold_stores.pdf) Toda la información contenida en este documento puede ser modificada sin previo aviso MA-DT-731_01_C 1 de 10

2 CÁMARAS FRIGORÍFICAS Guía de aplicación. Cámaras frigoríficas Introducción El uso de detectores de humo por aspiración en cámaras frigoríficas requiere técnicas especiales que no están regularizadas por la normativa o códigos de incendio. Las directrices que se ofrecen a continuación pretenden ayudar al diseñador a conseguir un sistema de detección de humo lo más fiable y eficaz posible, dadas las condiciones extraordinarias que afectan a estas salas frías. Siempre que sea posible, instamos al diseñador para que instale un sistema de detección de humo por aspiración que cumpla o sobrepase las normas o códigos nacionales, pero en este tipo de aplicaciones, puede que sea poco práctico o incluso imposible alcanzar a estos objetivos. El diseñador debe analizar cualquier tipo de dificultad con el usuario, asegurador o el organismo competente si no se puede cumplir con algún parámetro generalmente aceptado. Figura 1 Sistema HSSD instalado en una cámara frigorífica MA-DT-731_01_C 2 de 10

3 El sistema de tuberías de muestreo debe instalarse en el interior de la cámara frigorífica. Como materiales adecuados, recomendamos el uso de ABS o acero inoxidable de poco calibre. PVC-u no es un material conveniente ya que se vuelve frágil y quebradizo ante bajas temperaturas. NOTA: Si se instalan tuberías metálicas, es imprescindible que tengan conexión a tierra. El sistema de tuberías de muestreo debe instalarse de manera que se mantenga lo más lejos posible de la estructura del edificio. Gran parte de la condensación y hielo que se forma está en superficies internas en contacto o próximas a la estructura del edifico. La radiación, convección y conducción del calor crean diferenciales de temperatura significativos aunque la temperatura de funcionamiento está por debajo de los 0 ºC. Las cámaras frigoríficas hacen circular el aire, de forma intermitente, a una temperatura por debajo de la temperatura de funcionamiento del almacén, quizás entre los -35 y -40 ºC. Si el sistema de tuberías de muestreo está directamente en la trayectoria de esta corriente de aire forzada, se enfriará. Cuando las cámaras de congelación se paren, la tubería de muestreo tardará algún tiempo en alcanzar la temperatura ambiente de la cámara y puede que ser que se hiele. Si se considera oportuno, es aconsejable montar las tuberías de muestreo fuera de esta corriente de aire. Los orificios de muestreo deben taladrarse en la parte lateral de las tuberías ya que es menos probable que se acumule la condensación y el hielo. Si los orificios se taladran en la parte inferior de la tubería puede que se obstruyan. Las tuberías de muestreo deben montarse a unos 300 mm, como mínimo, del techo y las paredes para reducir la transmisión del calor procedente de estas superficies. Se debe tener en cuenta la supervisión del aire de retorno a las cámaras de congelación. Esto tiene la ventaja de utilizar corrientes de aire para conducir el humo hacia el sistema de muestreo. Obsérvese que este movimiento del aire puede que no sea continuo y por lo tanto no se puede confiar en que transporte el humo. Se deben realizar comprobaciones conjuntas entre usuario, asesor y asegurador. Los detectores HSSD deben montarse fuera de la cámara frigorífica ya que el detector HSSD no está diseñado para poder funcionar de forma continua a una temperatura inferior a 0 ºC. Si se monta en una pared externa o en el techo de la cámara, el detector debe mantenerse separado de la superficie mediante listones de madera aislantes (por ejemplo maderas de 50 x 50 mm), ya que, bajo determinadas circunstancias, puede que se forme condensación en estas superficies externas. Si el detector HSSD se monta externamente, debe instalarse en una carcasa impermeable. La carcasa debe devolver el aire de salida al área protegida. MA-DT-731_01_C 3 de 10

4 Figura 2 Posiciones relativas entre la tubería de muestreo, calefactor y detector HSSD en una cámara frigorífica. En el punto donde las tuberías abandonan la cámara, debe colocarse un calefactor (véase arriba) para que las tuberías de muestreo no se vean expuestas a aire más frío fuera de la cámara de congelación. Las tuberías que se exponen a este aire más frío producirán gran cantidad de condensación superficial, especialmente en ambientes húmedos. Esto puede desembocar en un ciclo de hielo/deshielo y, a menos que se maneje con mucho cuidado, puede suponer un riesgo para la salud y seguridad. El calefactor de aire elevará la temperatura del aire de muestreo y de la canalización para evitar la formación de condensación en la superficie. La experiencia demuestra que el sistema de calefacción convencional puede que no sea adecuado para una sala que funcione por debajo de los 0 ºC. Tampoco lo son las obstrucciones por condensación, especialmente si no se ha previsto ningún sistema para recoger el agua que queda atrapada. MA-DT-731_01_C 4 de 10

5 La canalización que se dirige al calefactor siempre debe estar en posición horizontal o hacia abajo. Esto evitará condensaciones al regresar a las tuberías de muestreo, hielo e incluso un bloqueo de la tubería. Si la cámara frigorífica no dispone de espacio suficiente para el mantenimiento alrededor de su perímetro, la caja del calefactor debe instalarse dentro de una caja impermeable y el detector HSSD en el espacio para el servicio de mantenimiento del techo. No monte la caja del calefactor sobre el techo de la cámara frigorífica ya que se podrían originar problemas como los que se describen en la sección «Problemas a evitar». Figura 3 Sistema típico de detección de humo por aspiración en una habitación refrigerada MA-DT-731_01_C 5 de 10

6 Si no hay espacio suficiente para realizar el servicio de mantenimiento, el calefactor y el detector HSSD se pueden instalar dentro de una carcasa impermeable en una pared del recinto. La cabina del detector HSSD debería instalarse con una tubería de salida para devolver el aire analizado al área protegida. Esto evita que cualquier diferencia de presión entre la cámara frigorífica y el área que lo rodea afecte, de forma adversa, al flujo de aire que pasa a través del detector. El calefactor de aire necesita un suministro eléctrico de corriente alterna y se recomienda una supervisión continua de su funcionamiento. Para ello, se dispone de un termostato preprogramado de alta precisión, instalado de fábrica y colocado en la corriente de entrada de aire del HSSD. La salida de este termostato se puede utilizar para producir un aviso de avería. Es importante tener en cuenta los efectos del cambio de temperatura en la tubería de muestreo. En una instalación nueva, es probable que el sistema de tuberías de muestreo se instale a una temperatura de unos 15 ºC. Una vez la cámara frigorífica está en funcionamiento, el mismo sistema de tuberías podría funcionar a una temperatura de unos -35 ºC. Esto supone una diferencia de unos 50 ºC. También se debe considerar el coeficiente lineal de expansión del material de la tubería de muestreo y se deben tomar las precauciones necesarias por si es necesario variar la longitud de las tuberías. Esto incluye el asegurarse de que es posible mover el sistema de soporte de las tuberías o que, en grandes trazados de tuberías, se produce una expansión/contracción del lazo. Ejemplo: El coeficiente lineal de expansión para ABS es de 10,1 x 10-5 por ºC por metro. Los cálculos para una longitud de 40 metros de tubería ABS que desciende 50 ºC son los siguientes: 10,1 x 10-5 x 50 ºC x 40 m = 2000 x 0,000101= 0,202 m La tubería se contraerá 202 mm (8 ). Figura 4 Montajes Expansión/ contracción. Permiten trazados más largos de tuberías de muestreo para expandir o contraer sin excesivo pandeo MA-DT-731_01_C 6 de 10

7 Calefactor de aire para aplicaciones a baja temperatura Los detectores HSSD no son adecuados para áreas con temperaturas inferiores a 0 ºC (la temperatura de funcionamiento mínima de forma ocasional es de -10ºC). Cuando la temperatura del aire en el área protegida permanece constantemente por debajo de estos grados, es imprescindible que el HSSD se monte fuera del área protegida. El calefactor de aire está diseñado para elevar la temperatura del aire procedente de ambientes muy fríos conduciéndolo a través de un elemento regulador justo cuando abandona el área protegida. De esta forma, se minimiza el problema de condensación en la canalización de muestreo fuera del área protegida. El calentamiento de la muestra de aire también asegurará que los componentes del HSSD funcionen dentro de las tolerancias de temperatura especificadas y se elimina la posibilidad de la condensación superficial. Figura 5. Calefactor Características Carcasa y tapa de acero. Acabado exterior en zinc Elemento de calefacción autorregulador: 230 Vac 60/200W Entradas: conector ABS macho de 4 x 3/4 pulgadas (25 mm opcional). Si se utilizan tuberías de muestreo metálicas se pueden usar otros conectores apropiados. Salidas: conector ABS macho de 2 x 3/4 pulgadas. Prensaestopas para entrada de cable Bloque de terminales cerámicos. MA-DT-731_01_C 7 de 10

8 Instalación El calefactor debe instalarse a unos 300 mm aproximadamente del detector HSSD. Para simplificar la interconexión, se deben utilizar uniones de rosca. Una vez determinada la posición del calefactor, debe realizarse una perforación a través del área protegida hasta las entradas de las tuberías de muestreo. Este orificio no debe ser superior a 105 x 105 mm. La caja del calefactor no debe montarse en el techo de la cámara frigorífica ya que es muy probable que las tuberías que van a la caja del calefactor se obstruyan con el hielo. Si el lugar de montaje es irregular, instale una chapa o tabla en la pared de la cámara frigorífica. Es importante que la junta entre la chapa y la pared quede completamente sellada. Dirija la unidad hacia arriba, hacia la abertura y marque la posición de los orificios para las cuatro fijaciones de montaje. Fije la unidad en el lugar seleccionado con las fijaciones adecuadas. Conecte las tuberías de muestreo ABS en los tubos de entrada utilizando los adaptadores de empalme. (Cuando utilice tuberías de muestreo en otros materiales, puede que sea necesario instalar adaptadores antes de fijar el calefactor). Tape todas las entradas que no se utilizan y asegúrese de que el cierre sea hermético y difícil de romper. Rellene el hueco del orificio realizado en la cámara frigorífica utilizando un material aislante o espuma expansiva. Conecte el calefactor a dos de las entradas del HSSD. Realice las conexiones eléctricas del calefactor utilizando un cable de resistencia térmica de 3 hilos y 1,5 mm o MICV. Para simplificar la terminación dentro de la caja, se recomienda desconectar momentáneamente los bloques de terminales cerámicos de los dos tornillos de fijación. La alimentación eléctrica debe ser de 230 Vac con un fusible de 3,0 A. (Puede ser la misma alimentación que se suministra al detector HSSD). El calefactor debe estar conectado a tierra. MA-DT-731_01_C 8 de 10

9 Problemas a evitar Las recomendaciones de este manual parece que ofrezcan un número reducido de opciones para el instalador. Es así de forma deliberada, ya que muchas de las técnicas que se utilizan normalmente para montar una red de aspiración podrían causar problemas en este tipo de aplicaciones La experiencia ha demostrado que existe debe evitarse a toda costa el recorrido vertical de las tuberías desde el interior de la cámara frigorífica a un área exterior más cálida. Esto haría que las tuberías se obstruyeran con hielo. La rapidez en que suceda depende de la humedad relativa del aire que entra en la cámara frigorífica y el consiguiente nivel de partículas de hielo en el aire, más el diferencial de temperatura entre la cámara y las áreas de alrededor. En la siguiente ilustración se muestra este efecto. Fig.6 Deben evitarse las tuberías de muestreo verticales en la pared de la cámara frigorífica Este fenómeno no ocurriría si se pudiera garantizar que el aire dentro de la cámara frigorífica no dispone de partículas de hielo. Esto es bastante improbable ya que el uso normal de la cámara frigorífica hace que penetre aire húmedo en su interior cada vez que se abre la puerta. Los puntos de muestreo fuera del área protegida son especialmente susceptibles al bloqueo ya que su diámetro es relativamente pequeño. Por lo tanto no recomendamos su uso. La ilustración también muestra que se formarán grandes cantidades de condensación en la superficie externa de la tubería fuera de la cámara frigorífica. Esto es muy difícil de controlar y, si no se supervisa, podría provocar riesgos de salud y seguridad y también daños en la estructura de la cámara frigorífica. MA-DT-731_01_C 9 de 10

10 Cámaras refrigeradoras Las cámaras refrigeradoras se mantienen normalmente entre 0º y +5º C, una temperatura similar a la de un frigorífico doméstico. Para mantener esta temperatura, este tipo de cámaras tendrá una planta de refrigeración similar a la de una cámara frigorífica que enfriará el aire que pasa a través de ella hasta llegar a una temperatura inferior al punto de congelación. Como resultado, todo aquello que se encuentre en el trayecto de esta corriente de aire frío también se enfriará a una temperatura inferior a la del punto de congelación. La refrigeración de la planta no funcionará de forma continua, sólo a petición de los termostatos. La configuración de las plantas de enfriamiento varía según la cámara frigorífica y se deben realizar comprobaciones minuciosas para determinar cómo se instala la planta y la dirección que tomará del aire frío. El aire templado que entre en la cámara refrigeradora, naturalmente, se elevará y pasará por el punto de rocío cuando, debido a la bajada de temperatura, el vapor de agua se condense. Esta condensación se elevará dentro de la corriente de aire templado y, si la corriente de aire frío procedente de la planta de enfriamiento no la desvía, pasará sobre las superficies enfriadas por la planta. Si estas superficies están por debajo del punto de congelación, la condensación tendrá la tendencia de congelarse sobre ellas. Figura 7 Posición de la tubería de muestreo en cámaras refrigeradas Debido a este fenómeno, es especialmente importante que las tuberías de muestreo se instalen lejos de las corrientes de aire frío. Las tuberías de muestreo también pueden quedarse expuestas a altos niveles de humedad de condensación cuando la planta de enfriamiento entra en un ciclo de descongelación que puede causar alarmas no deseadas. Si esto sucede, las funciones de «Anular ClassiFire» o «Aislamiento Remoto» se pueden solicitar vía señal desde la planta de control del refrigerador. MA-DT-731_01_C 10 de 10