Se pueden ver instalados rociadores secos en muelles de carga o balcones que están expuestos a la temperatura ambiente exterior y también en espacios refrigerados como cámaras frigoríficas.
Fundamentos sobre la transferencia de calor
Al pensar en cómo funciona un rociador seco, debemos considerar algunos conceptos básicos sobre la transferencia del calor. En primer lugar, el calor siempre se desplaza de áreas cálidas a frías y la transferencia ocurre de tres maneras diferentes: conducción, convección y radiación. A continuación, se muestra una breve descripción de cada una.
Conducción: La conducción es la transferencia de energía dentro de un elemento sólido, uno líquido o gaseoso. En cuanto a los rociadores secos, esto ocurre cuando el aire frío en un espacio refrigerado elimina el calor del rociador, que luego elimina el calor de la tubería. Esta transferencia de calor del sistema de rociadores al espacio refrigerado es lo que provoca el riesgo de que el agua se congele en el interior de las tuberías del sistema de rociadores.
Convección: La convección es la transferencia de energía entre una superficie sólida y un fluido en movimiento, como el aire y el agua. Esto es relevante cuando los sistemas de rociadores se instalan al aire libre o en otras áreas donde puede hacer frío y viento. El viento aumenta la tasa de transferencia de calor, lo que significa que la tubería del rociador pierde calor hacia el aire exterior más rápidamente. Esto inicia una reacción en cadena de transferencia de calor: el aire exterior enfría la tubería del rociador y el agua dentro de la misma. Si la velocidad del viento aumenta al punto de que la tubería del rociador pierde calor más rápido de lo que la temperatura del aire ambiente interior puede proporcionar, existe el riesgo de que se congele el agua en la tubería.
Radiación: La radiación es el intercambio de energía a través de ondas electromagnéticas. Pensemos cuando el sol calienta el interior de su automóvil con una temperatura superior que el aire exterior. Ese calor adicional proviene de la radiación. Esto no suele ocurrir cuando se trata de sistemas de rociadores, pero si los rociadores se encuentran en un área con temperaturas cálidas por el sol durante el día, el riesgo de congelamiento puede aumentar durante la noche cuando el sol se pone.
¿Cómo funcionan los rociadores secos?
Los rociadores secos impiden que el agua entre en la parte de la tubería del rociador que estará expuesta a bajas temperaturas. Si está familiarizado con el funcionamiento de un hidrante seco, esto es muy similar. Los rociadores secos incluyen una porción de tubería (a menudo denominada barril) desde donde se sella el agua hasta que se opere el elemento de calor en el rociador y se libere aire, lo que a su vez libera el sello, permitiendo que el agua fluya a través del orificio del rociador e impacte en el deflector para efectuar la descarga sobre el fuego.
En ciertas condiciones ambientales, los sistemas de tubería húmeda que tienen rociadores secos pueden congelarse debido a la pérdida de calor por conducción. Por lo tanto, debe prestarse la debida atención a la cantidad de calor que se mantiene en el espacio calentado, la longitud de la tubería en ese espacio, las temperaturas previstas en el espacio no calentado y otros factores pertinentes.
Requisitos de instalación para rociadores secos
Los rociadores secos deben ser lo suficientemente largos como para evitar el congelamiento de las tuberías con agua debido a la conducción a lo largo del barril. Para garantizar que el barril del rociador seco sea lo suficientemente largo, la NFPA 13, Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores, incluye la siguiente tabla en el Capítulo 15 (edición de 2019 en español), la cual proporciona la longitud mínima del barril expuesto, en función de la temperatura a la que estará expuesto el extremo de descarga del rociador.
Los fabricantes de rociadores secos tienen requerimientos de longitudes mínimas para garantizar que el rociador seco se instale correctamente, y que el punto de conexión al sistema de rociadores de tubería húmeda esté protegido de manera adecuada contra la condensación, la congelación y los tapones de hielo. Si bien los rociadores secos están disponibles en muchas longitudes diferentes para diversas aplicaciones donde se usan en combinación con un sistema de rociadores de tubería húmeda, se debe tener cuidado a fin de garantizar que se cumplan las longitudes mínimas requeridas según las recomendaciones del fabricante y la temperatura expuesta esperada. Por ejemplo, en aplicaciones de congeladores, cuando la línea ramal puede ubicarse directamente sobre el congelador, podría ser necesario elevar el ramal para garantizar que se mantenga la distancia mínima entre la región fría y el punto de conexión al sistema de tubería húmeda. Lo importante es la longitud del barril expuesto al aire caliente, no la longitud total del rociador de barril seco.
En última instancia, los sistemas de rociadores se pueden configurar de varias maneras diferentes y el trabajo del ingeniero o diseñador consiste en tratar de hacerlo lo más eficiente posible. A veces, esto significa usar rociadores secos para evitar que se congele el agua dentro de la tubería del rociador, pero este no es el único método disponible.Otras opciones incluyen:
- Sistemas de rociadores de tubería seca,
- Sistemas de rociadores de acción previa,
- Seguimiento del calor en la tubería del rociador,
- Soluciones anticongelantes listadas.
Más allá del método que esté utilizando, es importante comprender que existen opciones y que cada una de ellas tiene criterios de diseño específicos y requisitos de instalación únicos que deben respetarse para cumplir con los objetivos previstos. Los rociadores secos pueden ser una forma eficaz de lograr esto para los espacios auxiliares incluidos en un sistema de tubería húmeda. Para obtener más información sobre los diferentes tipos de rociadores, sistemas de rociadores y otros métodos para proteger estos sistemas del congelamiento, consulte los siguientes blogs:
- Tipos de sistemas de rociadores
- Tipos de rociadores
- Opciones para instalar rociadores en áreas sujetas a congelamiento (en inglés)
Consideración importante: Cualquier opinión expresada en esta columna (blog, artículo) es la opinión del autor y no representa necesariamente la posición oficial de la NFPA o sus Comités Técnicos. Además, este contenido no está diseñado ni se debería usar para proporcionar consultas o servicios profesionales.
BRIAN O'CONNOR, Ingeniero de Servicios Técnicos, apasionado por todo lo relacionado con la protección contra incendios.
