Aire acondicionado para aviones: todos los detalles que necesita saber

Hablar de los sistemas de aire acondicionado de los aviones puede ser suficiente para poner nervioso a un germófobo. Con todas las leyendas urbanas sobre enfermarse después de volar y la idea de respirar aire viciado a bordo de aviones comerciales de pasajeros, los sistemas de aire acondicionado de los aviones se han ganado una mala reputación en algunos círculos.

Puede resultar difícil distinguir la realidad de la ficción, por eso hoy dejaremos las cosas claras y compartiremos todos los detalles que necesita saber sobre los sistemas de aire acondicionado de los aviones, incluido cómo funcionan y qué tan limpios son realmente.

Comprender los sistemas de aire acondicionado de los aviones modernos

El tipo de sistema de aire acondicionado más utilizado para aviones de pasajeros con turbina se denomina aire acondicionado de ciclo de aire. El aire acondicionado de ciclo de vapor es otro tipo de sistema de aire acondicionado que es más común en los aviones alternativos.

El sistema ambiental de una aeronave a menudo se denomina “PACK”.

El aire para un sistema de ciclo de aire es suministrado por los motores. El exceso de aire o aire purgado se purga de los motores y este aire caliente se dirige a través de un intercambiador de calor primario para enfriarse ligeramente y luego hacia la máquina de ciclo de aire (ACM). En la máquina de ciclo de aire, el aire se comprime, lo que aumenta su temperatura nuevamente.

El aire calentado y comprimido se envía a través de un intercambiador de calor secundario, donde el aire exterior frío reduce su temperatura. Luego, el aire pasa por la turbina de expansión y llega a una cámara de expansión, donde se enfría hasta alcanzar una temperatura cercana al punto de congelación. El aire frío se envía a un separador de agua para eliminar la humedad.

Una vez que el aire frío y seco fluye hacia la caja de mezcla, una válvula de mezcla de temperatura permite agregar una pequeña cantidad de aire caliente del motor según sea necesario para alcanzar la temperatura del aire deseada para la cabina. El aire perfectamente enfriado fluye hacia la cabina, lo que proporciona presurización y control del clima.

(Fuente de la imagen: B737 NG Avsoft International )

El Boeing 787 Dreamliner adopta un enfoque ligeramente diferente al tomar aire directamente del exterior en lugar de purgarlo de los motores, mejorando así la eficiencia de los mismos.

El aire se dirige a los compresores de aire de la cabina (CAC), que presurizan el aire antes de enviarlo a enfriar. En lugar de eliminar toda la humedad, el sistema de aire acondicionado del Dreamliner optimiza de forma inteligente los niveles de humedad en función de la cantidad de pasajeros que la tripulación indica que hay a bordo.

En cualquier momento, aproximadamente el 50 % del aire de la cabina se bombea fresco y el otro 50 % se recircula. El aire recirculado se extrae de la cabina mediante ventiladores y se dirige a través de una serie de filtros de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA).

Los filtros HEPA eliminan el 99,999 % de los microbios, incluidos los virus y las bacterias. Otro dato tranquilizador sobre la recirculación es que el aire de los lavabos y la cocina no se recircula. Los ventiladores lo extraen y simplemente lo reemplazan con aire fresco en lugar de hacerlo pasar por el sistema de recirculación.

La temperatura de la aeronave se controla y monitorea mediante bulbos de temperatura en la cabina que envían datos al panel de control de temperatura de la cabina. Luego, el controlador compara los datos de los bulbos con la temperatura deseada en la cabina y dirige las válvulas de mezcla de temperatura para permitir que más o menos aire de purga caliente se mezcle con el aire frío en la caja de mezcla.

(Esta imagen señala las entradas de aire RAM)

Componentes del aire acondicionado

Los componentes del aire acondicionado de un avión Boeing pueden variar según el modelo y la configuración. Por lo general, estos componentes pueden incluir:

• Packs de Aire Acondicionado: para enfriar y acondicionar el aire.
• Conductos de Distribución de Aire: para enviar el aire acondicionado a diferentes partes de la aeronave.
• Filtros de aire: para eliminar contaminantes para una mejor calidad del aire.
• Ventiladores de recirculación: para mantener el flujo de aire.
• Paneles de control: normalmente controlados por paneles en la cabina del piloto y, a veces, en la cabina del piloto.
• Sensores de temperatura y presión: para monitorear las condiciones internas.
• Sistemas de purga de aire: a menudo se utilizan para purgar aire de los motores y proporcionar aire comprimido para diferentes funciones dentro de la aeronave.
• Válvulas de embalaje: para regular el caudal de aire y ayudar a mantener la presión deseada en la cabina.

¿Las cabinas de los aviones también tienen calefacción o sólo aire acondicionado?

Mientras que las casas y los automóviles utilizan funciones de calefacción y refrigeración independientes, el control de la temperatura en los aviones es diferente. El mismo sistema que enfría los aviones durante el calor sofocante del verano también puede protegerlos del frío del invierno o de las grandes altitudes.

Para calentar el avión, el sistema de control de temperatura de la aeronave simplemente dirige la válvula de mezcla de temperatura para agregar más aire caliente de los motores al aire frío en la caja de mezcla para que el sistema pueda proporcionar aire cálido pero no demasiado caliente a la cabina.

¿Por qué se apagan los motores mientras se espera para despegar? ¿Apagar los motores realmente ahorra combustible?

Cuando los pilotos le dicen a una cabina llena de pasajeros que van a mantener los motores apagados para conservar combustible durante una demora prolongada en la puerta de embarque, naturalmente hay quienes se preguntan si eso es realmente necesario y efectivo.

La respuesta a eso es “sí”.

Con motores del tamaño de los de los aviones grandes, se obtiene un beneficio notable y mensurable en términos de ahorro de combustible al apagar los motores en la puerta de embarque. Dado que los pilotos planifican sus necesidades de combustible, incluidas las reservas, con anticipación, si mantuvieran los motores en funcionamiento y quemando combustible durante una larga espera en la puerta de embarque, podrían demorarse aún más al tener que reabastecerse antes del despegue.

¿Por qué se apaga el aire acondicionado al abordar un avión?

Una de las preguntas que se les formulan a los auxiliares de vuelo durante los calurosos meses de verano es por qué no funciona el aire acondicionado mientras el avión está en la puerta de embarque. Si los motores del avión están apagados, el sistema principal de aire acondicionado no funciona de forma normal.

En cambio, una unidad de potencia auxiliar o APU proporciona la energía eléctrica y neumática que el sistema de refrigeración necesita para funcionar, ahorrando combustible y dinero, además de reducir las emisiones. Si se han apagado los motores pero la APU aún no se ha encendido, el sistema de aire acondicionado no funcionará.

En otros casos, los motores pueden seguir encendidos, pero como el aire comprimido que enfría el avión depende de mayores revoluciones del motor para ser más eficaz, los motores en ralentí pueden dar la sensación de que el aire acondicionado está apagado. Encender la APU puede ayudar a complementar el sistema de aire acondicionado principal mientras se está en ralentí en la puerta de embarque.

Una última forma de enfriar los aviones mientras están en la puerta de embarque es mediante el aire de tierra. El enfriamiento por aire de tierra se basa en una unidad de aire acondicionado externa que bombea aire frío a la cabina a través de una manguera. El sistema de aire acondicionado interno del avión se apagará mientras el aire de tierra esté encendido.

Si se utiliza aire acondicionado desde tierra, el suministro se desconectará poco antes de que se cierre la puerta de embarque. Esto significa que puede quedarse sin aire acondicionado durante un breve período hasta que se enciendan la unidad de potencia auxiliar (APU) o los motores del avión para que funcione el sistema de aire acondicionado de a bordo.

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Sistemas de aeronaves ASA para pilotos, por Dale De Remer El autor Dale De Remer nos trae Aircraft Systems for Pilots, un manual preciso y de una sola fuente sobre lo que los pilotos deben saber sobre los sistemas básicos de las aeronaves.