ES3055497T3

ES3055497T3 - Method of operating an air cleaning cluster

Info

Publication number: ES3055497T3
Application number: ES21798653T
Authority: ES
Inventors: Janne Paiho; Magnus Bladh
Original assignee: Zehnder Group International AG
Current assignee: Zehnder Group International AG
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2026-02-12
Anticipated expiration: 2041-10-21
Also published as: PL4249822T3; WO2022084473A1; EP4249823A2; HRP20251550T1; EP4249823A3; EP4249822C0; EP4249822A2; EP4249822A3; US20230375208A1; EP4232755B1; AU2021367156A1; KR20230093291A; ES3055215T3; EP4249823B1; CA3194620A1; EP4249823C0; EP4249822B1; HRP20251549T1; CN116490731A; JP2023546195A

Abstract

Un método implementado por computadora para operar un clúster de limpieza de aire (20, 20') que comprende una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) interconectados entre sí por un volumen de aire (100), cada dispositivo de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) está configurado para eliminar contaminantes del volumen de aire (100), el método comprende: recibir, por dispositivo(s) de control (30, 30', 30" 30.1-30. n) de fuentes de datos de calidad del aire, datos indicativos de la calidad del aire dentro del volumen de aire (100); recibir, por dispositivo(s) de control (30, 30', 30" 30.1-30. n), datos indicativos del estado operativo de los dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n); y el(los) dispositivo(s) de control (30, 30', 30" 30.1-30. n) que controla(n) el(los) dispositivo(s) de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) del grupo de limpieza de aire (20, 20') de modo que influya en la calidad del aire interior dentro del volumen de aire (100), utilizando los datos indicativos de la calidad del aire interior y los datos indicativos de un estado operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10. n). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere a un método implementado por ordenador de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire que comprende una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire dispuestos dentro de un volumen de aire. La presente invención se refiere además a un dispositivo de control para controlar un grupo de limpieza de aire; a un dispositivo de limpieza de aire; a un sistema de limpieza de aire; y a un producto de programa informático.

[0005] Antecedentes técnicos

[0006] La calidad del aire interior es un término que se refiere a la calidad del aire del interior de los edificios y estructuras, afectando a la salud y comodidad de los ocupantes del edificio. La calidad del aire interior es un tema importante ya que las personas pasan hasta el 90 % de su tiempo en interiores, ya sea en casa, trabajo o escuela. Por lo tanto, el entorno interior es importante para la salud y el bienestar. La calidad del aire interior puede verse afectada por contaminantes microbianos (moho, bacterias), gases (incluyendo monóxido de carbono, radón, compuestos orgánicos volátiles), partículas, o cualquier masa o factor de estrés energético que pueda inducir condiciones adversas de salud. El aire interior se está convirtiendo cada vez más en un peligro para la salud mayor que el aire exterior. Además, la calidad del aire interior no afecta sólo a la salud y comodidad de los ocupantes, sino que tiene un impacto significativo en los procesos industriales, afectando en gran medida a la calidad de los productos producidos, así como a las propias máquinas de producción. Por ejemplo, la industria química, en particular la industria farmacéutica, tiene unas normas muy estrictas definidas no sólo para garantizar la calidad del producto, sino también para cumplir con los requisitos reglamentarios. Como ejemplo adicional, la industria de semiconductores, en particular la producción de circuitos basados en semiconductores, es altamente sensible a los contaminantes, en la que incluso las partículas de polvo en una escala de nanómetros ponen en peligro la calidad de los circuitos de semiconductores.

[0007] El uso de ventilación (natural y/o mecánica) para diluir los contaminantes, la filtración y el control de fuentes han sido desde hace mucho tiempo los métodos principales para mejorar la calidad del aire interior en la mayoría de los edificios. La ventilación es el proceso de suministrar aire fresco a un espacio cerrado (un volumen de aire) al objeto de refrescar/retirar/reemplazar el aire existente. La ventilación se usa comúnmente para eliminar contaminantes tales como humos, polvos o vapores y proporcionar un entorno de trabajo sano y seguro; dicho de otro modo, es un control de ingeniería con el propósito de eliminar el aire interior "viciado" de un edificio y su reemplazo con aire exterior "fresco". Se supone que el aire exterior es de calidad razonable, o que el aire exterior es limpiado antes de que pueda entrar en el espacio interior. La ventilación puede lograrse por medios naturales (por ejemplo, abriendo una ventana) o medios mecánicos (por ejemplo, ventiladores o sopladores). La ventilación no debe confundirse con el escape. Por ejemplo, en el caso de equipos de combustión tales como calentadores de agua, calderas, chimeneas y estufas de madera, se proporcionan escapes para transportar los productos de combustión que tienen que ser expulsados del edificio de una forma que no cause daños a los ocupantes del edificio. El movimiento del aire entre espacios interiores, y no con el exterior, es denominado transferencia. Sin embargo, con el drástico aumento de los costes energéticos, se han realizado grandes esfuerzos, y se están realizando, para evitar las fugas de aire exterior al interior o de aire acondicionado fuera de los edificios, por ejemplo, construyendo edificios herméticos. Además, debido a los costes aumentados de llevar el aire exterior hasta unos niveles de temperatura y/o humedad para llegar a unos niveles conformes con la comodidad/regulación (por ejemplo, mediante calentamiento, respectivamente enfriamiento), la ventilación, es decir, el intercambio de aire interior y exterior, se ha de reducir tanto como sea posible.

[0008] Al objeto de poder mejorar/mantener la calidad del aire interior y al mismo tiempo minimizar las pérdidas de energía debidas a la ventilación, la limpieza del aire se ha convertido en un método establecido en la gestión de la calidad del aire interior. La limpieza del aire se refiere al proceso de eliminación (al menos de una parte) de contaminantes de un volumen de aire por recirculación. Según la limpieza del aire, en oposición a la ventilación, los contaminantes no se diluyen por medio del aire "fresco", sino que se eliminan del volumen de aire. Se observará que la mayoría de las instalaciones para la gestión de la calidad del aire interior emplean una combinación de ventilación y limpieza del aire.

[0009] La limpieza del aire se realiza normalmente mediante el uso de uno o más dispositivos de limpieza de aire dispuestos dentro de un volumen de aire, estando configurados los dispositivos de limpieza de aire para eliminar al menos una parte de los contaminantes del volumen de aire por recirculación. Los dispositivos de limpieza de aire del estado de la técnica están configurados para aspirar aire desde un volumen de aire a través de una entrada de aire; forzar al menos una parte del aire aspirado a través de uno o más filtros de limpieza de aire para capturar físicamente una parte de los contaminantes de la parte del aire aspirado; y devolver al menos una parte del aire filtrado a través de una salida de aire al volumen de aire.

[0010] Al objeto de adaptarse a entornos diferentes afectados por contaminantes diferentes, diferentes tipos y tamaños de filtros de limpieza de aire y respectivamente diferentes tipos y tamaños de dispositivos de limpieza de aire están disponibles para capturar los contaminantes respectivos.

[0011] Al objeto de gestionar la calidad del aire interior de entornos interiores grandes y/o altamente sensibles, es conocido instalar varios dispositivos de limpieza de aire independientes dentro de un volumen de aire, en el que cada dispositivo de limpieza de aire funciona independientemente con respecto a los otros dispositivos de limpieza de aire dispuestos en el volumen de aire.

[0012] La calidad del aire interior es un resultado de la interacción de un conjunto complejo de factores. Cada uno de estos factores debe ser considerado cuando se gestiona la calidad del aire interior. Los profesionales de la calidad del aire interior usan los cuatro factores enumerados a continuación como base para un enfoque de investigación.

[0013] • Fuente: La fuente de contaminación o incomodidad en interiores, exteriores, o dentro de los sistemas mecánicos del edificio.

[0014] • Ventilación: La capacidad del sistema de ventilación para controlar los contaminantes del aire existentes y asegurar la comodidad térmica (condiciones de temperatura y humedad que son cómodas para la mayoría de los ocupantes).

[0015] • Rutas: La una o más rutas de contaminantes que conectan la fuente de contaminantes con los ocupantes, el equipo de producción y/o los productos producidos con la fuerza de accionamiento existente que mueve los contaminantes a lo largo de la ruta(s).

[0016] • Ocupantes: Los ocupantes del edificio que están presentes y que están lo suficientemente afectados como para suscitar preocupaciones relativas a la calidad del aire interior.

[0017] La determinación de la calidad del aire interior implica la recogida de aire (muestras de aire), la monitorización de la exposición humana a los contaminantes, la recogida de muestras en las superficies de los edificios y el modelado informático del flujo de aire dentro de los edificios.

[0018] El documento de patente de China nº CN 109059099A describe un sistema de control de limpieza de sala para controlar la velocidad de giro del ventilador de una unidad de filtro de ventilador para mejorar la estabilidad de la limpieza de una sala limpia. Se dispone un medidor de concentración de partículas de polvo en la sala limpia para medir una concentración de partículas de polvo en el área de trabajo de la sala limpia. Cuando la concentración de partículas de polvo en la sala limpia es mayor que un valor establecido el ventilador de la unidad de filtro de ventilador se controla para aumentar su velocidad, y cuando la concentración de partículas de polvo en la sala limpia es menor que el valor establecido el ventilador de la unidad de filtro de ventilador se controla para reducir su velocidad.

[0019] El documento de patente de EE.UU. nº US 2019/232210 A1 describe un sistema de limpieza de aire que tiene al menos un sensor de polvo y un método para controlar el sistema de limpieza de aire para mejorar la precisión de los sensores de polvo a través del control de conexión de los sensores de polvo, por lo que el sistema de limpieza de aire puede hacer funcionar un depurador de aire defectuoso usando los sensores de polvo de los depuradores de aire en comunicación restantes distintos del depurador de aire defectuoso incluso cuando uno cualquiera de los sensores de polvo no funciona. El sistema de limpieza de aire puede seleccionar un sensor de polvo maestro a través del control de conexión de los sensores de polvo, y puede hacer funcionar la pluralidad de depuradores de aire sólo usando la información de sensor del sensor de polvo maestro. Sin embargo, los depuradores de aire son controlados cada uno individualmente por sus propios controladores.

[0020] Sin embargo, la calidad del aire interior dentro de un volumen de aire no es estática, sino que está fuertemente influenciada por una variedad de factores internos, tales como actividades en la sala/hall/edificio y/o factores externos, tales como puertas abiertas, ventanas, variaciones en los niveles de ventilación. Además, en un volumen mayor de aire los factores internos pueden depender de la ubicación dentro del volumen de aire. Por otro lado, el rendimiento de los dispositivos de limpieza de aire tampoco es constante durante su vida útil. Por ejemplo, la degradación del filtro o un mal funcionamiento disminuye en gran medida el rendimiento de un dispositivo de limpieza de aire con el tiempo. Las instalaciones conocidas de dispositivos de limpieza de aire no son capaces de garantizar la calidad del aire interior de dichos entornos dinámicamente cambiantes, ni son capaces de reaccionar a los factores internos y externos, ni son capaces de gestionar la variación del rendimiento de los dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire.

[0021] Compendio

[0023] Es un objetivo de la presente invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas, proporcionar un método, un dispositivo de control y un producto de programa informático para hacer funcionar un grupo de limpieza de aire que supere al menos algunas de las desventajas de la técnica anterior. Es un objetivo adicional de la presente divulgación proporcionar un dispositivo de limpieza de aire para su funcionamiento en un grupo de limpieza de aire y un sistema de limpieza de aire que supere al menos algunas de las desventajas de la técnica anterior.

[0025] En particular, es un objetivo de la presente divulgación proporcionar un método, un dispositivo de control y un producto de programa informático para hacer funcionar un grupo de limpieza de aire gestionado de una forma coordinada y, si es apropiado, considerando incidentes locales que permiten el mantenimiento de la calidad del aire interior de manera eficiente incluso en entornos dinámicamente cambiantes.

[0027] En contra de los objetivos identificados anteriormente, en un primer aspecto, se ha observado que simplemente dimensionar una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire independientes en base a un conjunto de suposiciones relacionadas con el nivel de calidad del aire dentro de un volumen de aire (por ejemplo, factores internos y/o externos supuestos que afectan a la contaminación, degradación y vida útil supuestas de los dispositivos de limpieza de aire) no es suficiente para mantener la calidad del aire eficazmente durante un periodo de tiempo prolongado. En un enfoque conocido, se tienen en cuenta las variaciones estimadas de las suposiciones al diseñar la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire independientes en un intento de garantizar la calidad del aire interior en todas las circunstancias esperadas. Sin embargo, dicho enfoque conduce, sin darse cuenta, a un sobredimensionamiento de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire independientes y, por lo tanto, es un enfoque muy ineficiente.

[0029] Además, en un segundo aspecto, se ha observado que controlar los dispositivos de limpieza de aire individuales de forma aislada conduce a ineficiencias y a limitaciones de la capacidad de mantener la calidad del aire interior. Por ejemplo, un dispositivo de limpieza de aire particular de un grupo de limpieza de aire puede ser más adecuado para eliminar un contaminante particular del volumen de aire que otro dispositivo de limpieza de aire. Sin embargo, el control aislado (es decir, sin una vista holística sobre todo el grupo de limpieza de aire y sin considerar las condiciones locales) de los dispositivos de limpieza de aire individuales no permitiría la transferencia de la carga de limpieza de aire de un dispositivo de limpieza de aire a otro.

[0031] La pluralidad de dispositivos de limpieza de aire de un grupo de limpieza de aire según la presente invención están dispuestos y, por lo tanto, interconectados entre sí, por un volumen de aire. Tal y como se usa en la presente memoria, la expresión "interconectados entre sí por un volumen de aire" se refiere a que los dispositivos de limpieza de aire están dispuestos/instalados de modo que hay una comunicación de aire entre ellos, incluyendo en particular que los dispositivos de limpieza de aire estén dispuestos en la misma parte/división del edificio encerrada por paredes, suelo y techo (sala) o en diferentes salas interconectadas por al menos un canal de aire, tal como un conducto. La expresión "interconectados entre sí por un volumen de aire" no se ha de interpretar en el sentido de que cubre dispositivos de limpieza de aire dispuestos en partes de edificio aisladas de forma fluida, partes de edificio conectadas de forma fluida simplemente por falta no intencionada de estanqueidad al aire, o partes de edificio conectadas de forma fluida por un sistema de ventilación (por ejemplo, un dispositivo de limpieza de aire ubicado en el interior y otro dispositivo de limpieza de aire ubicado en el exterior de una parte de edificio o edificio).

[0032] Los dispositivos de limpieza de aire dispuestos en un grupo de limpieza de aire están configurados para eliminar al menos una parte de contaminantes del volumen de aire. Según las realizaciones descritas en la presente memoria, los dispositivos de limpieza de aire eliminan contaminantes del volumen de aire por recirculación, es decir, aspirando aire del volumen de aire a través de una entrada de aire; forzando al menos una parte del aire aspirado a través de uno o más filtros de limpieza de aire para capturar físicamente una parte de contaminantes de la parte del aire aspirado; y devolviendo al menos una parte del aire filtrado a través de la salida de aire de vuelta al volumen de aire. En particular, los dispositivos de limpieza de aire aspiran el aire; fuerzan el aire a través de los filtros de limpieza de aire y devuelven el aire filtrado ayudados por unos medios de propulsión de aire tales como un ventilador. Se consiguen buenos resultados con dispositivos de limpieza de aire que comprenden una carcasa y estando dispuestos en la misma uno o varios filtros del mismo tipo o diferente (por ejemplo, dispuestos en serie). Según realizaciones de la presente invención, los filtros del dispositivo(s) de limpieza de aire comprenden además medios de filtración molecular; medios de descontaminación basados en luz UV y/o medios de descontaminación fotocatalizadora.

[0034] La carcasa comprende normalmente al menos una entrada y al menos una salida. Al menos un ventilador está dispuesto - con respecto a la dirección del flujo de aire - en el lado trasero de los filtros. El aire del volumen de aire es aspirado hacia la carcasa por la al menos una entrada, porque el al menos un ventilador produce una subpresión en el lado trasero del al menos un filtro. El aire se libera de la contaminación antes de pasar por el al menos un ventilador y de salir de la carcasa por la al menos una salida. La al menos una salida puede estar equipada con al menos una aleta de guía de aire para influir en la dirección del aire de salida. El dispositivo de limpieza de aire comprende normalmente al menos un sensor (presión, temperatura, humedad, etc.) para generar datos indicativos del estado(s) operativo del dispositivo de limpieza de aire. Dependiendo de la realización particular, el dispositivo de limpieza de aire comprende además un dispositivo de control, como se describe a continuación con más detalle en la presente memoria.

[0036] El método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire según la presente divulgación comprende: uno o más dispositivo(s) de control que reciben datos indicativos de la calidad del aire dentro del volumen de aire; y el dispositivo(s) de control que recibe datos indicativos del estado(s) operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire. En particular, los datos indicativos de la calidad del aire se originan a partir de fuentes de datos de calidad de aire, tales como sensores de calidad de aire conectados comunicativamente al uno o más dispositivo(s) de control. Los sensores de calidad de aire están dispuestos dentro del mismo volumen de aire que los dispositivos de limpieza de aire. Según realizaciones particulares, los datos indicativos de la calidad del aire también se originan a partir de fuentes de datos externas, tales como fuentes de datos de nivel de contaminación externas al volumen de aire, pero que afectan indirectamente a la calidad del aire interior dentro del volumen de aire debido a la ventilación. Los datos indicativos de la calidad del aire comprenden valores de medición tales como concentración(es) y/o distribución de contaminante(s)/partícula(s) particulares. Los datos indicativos de los estados operativos de los dispositivos de limpieza de aire comprenden datos tales como nivel de carga y/o nivel de degradación de filtro de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire. En particular, los datos indicativos de estados operativos de los dispositivos de limpieza de aire se originan a partir de los propios dispositivos de limpieza de aire. Alternativamente, o adicionalmente, los datos indicativos de estados operativos de los dispositivos de limpieza de aire se proporcionan por un sistema informático que agrega y/o predice estados operativos de los dispositivos de limpieza de aire, en particular, en base a datos operativos históricos y/o estadísticos.

[0038] Según el método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire según la presente invención, el dispositivo(s) de control (en particular un procesador del mismo) controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire para influir en la calidad del aire interior dentro del volumen de aire. La etapa de controlar el grupo de limpieza de aire comprende controlar uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire de manera que los datos indicativos de la calidad del aire de la una o más fuentes de datos de calidad de aire se correspondan con un valor objetivo de calidad del aire interior. Según las realizaciones de la presente divulgación, el valor objetivo de calidad del aire interior es un valor constante o un valor que cambia según un programa, tal como un programa de valor objetivo de calidad del aire interior determinado correspondiente a la actividad programada dentro del volumen de aire.

[0040] El dispositivo(s) de control controla la pluralidad de dispositivo(s) de limpieza usando tanto los datos indicativos de la calidad del aire interior como los datos indicativos de un estado operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire. De este modo, como una solución combinada para abordar el primer y segundo aspectos mencionados anteriormente, la presente invención proporciona un método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire que tiene una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire basándose no en suposiciones, sino en datos indicativos de la calidad del aire dentro del volumen de aire, así como en datos indicativos del estado(s) operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire.

[0042] De acuerdo con realizaciones de la presente invención, el estado(s) operativo comprende datos indicativos del nivel(es) de carga de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (por ejemplo, 10 % de carga, 10 W de 100 W de carga máxima, 10 m<3>/h de un máximo de 100 m<3>/h carga, etc.), comprendiendo el método además el dispositivo de control que controla el grupo de limpieza de aire de tal manera que:

[0044] • Se logra un equilibrio de carga entre la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire. El equilibrio de carga puede ser una carga igual en la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire o una carga equilibrada basada en el tipo local y la concentración local de contaminantes medida por el sensor(es) de calidad del aire.

[0046] • Se establece uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire a un nivel de carga igual a un nivel de eficiencia umbral, o por debajo del mismo. Aunque tienen una mayor capacidad máxima (por ejemplo, una cantidad mayor de caudal de aire limpio), ciertos dispositivos de limpieza de aire son más eficientes energéticamente hasta un cierto nivel de carga. Por ejemplo, el aumento de la resistencia al aire de ciertos filtros de limpieza de aire (la caída de presión entre el lado de entrada y el lado de salida de los filtros de limpieza de aire) con el aumento del volumen de aire es no lineal. Por lo tanto, al objeto de mejorar la eficiencia energética, según las realizaciones de la presente invención, la carga se distribuye entre varios dispositivos de limpieza de aire para garantizar que cada dispositivo de limpieza de aire esté funcionando eficientemente frente a la situación de que toda la carga de limpieza de aire sea transportada por un único dispositivo de limpieza de aire que funciona a una carga alta pero ineficiente, mientras que otros dispositivos de limpieza de aire están inactivos. La eficiencia energética se expresa, por ejemplo, como la cantidad de energía requerida para suministrar un cierto caudal de aire limpio W/(m<3>/h).

[0048] • Se establece uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire por debajo de un nivel de desgaste aumentado. En lugar de volverse ineficientes, aunque tienen una mayor capacidad máxima (por ejemplo, una cantidad mayor de caudal de aire limpio), ciertos dispositivos de limpieza de aire son propensos a un mayor desgaste más allá de un cierto nivel de carga. Por lo tanto, al objeto de prolongar la vida útil de los dispositivos de limpieza de aire, según las realizaciones de la presente invención, la carga se distribuye entre varios dispositivos de limpieza de aire para garantizar que ninguno de los dispositivos de limpieza de aire esté funcionando más allá de su nivel de desgaste aumentado.

[0050] Según realizaciones de la presente invención, el estado(s) operativo comprende datos indicativos de un nivel de degradación de un primer dispositivo de limpieza de aire de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire, comprendiendo además el método que el dispositivo de control controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire distintos del primer dispositivo de limpieza de aire para compensar el nivel de degradación del primer dispositivo de limpieza de aire. La característica "compensar el nivel de degradación del primer dispositivo de limpieza de aire" comprende el proceso de aumentar el nivel de carga (ajuste de potencia) de uno o más dispositivos de limpieza de aire (distintos del primer dispositivo de limpieza de aire) al menos temporalmente hasta el mantenimiento/reemplazo del primer dispositivo de limpieza de aire degradado. El aumento temporal del nivel de carga de uno o más dispositivos de limpieza de aire (distintos del primer dispositivo de limpieza de aire) puede ir incluso más allá del equilibrio mencionado anteriormente, eficiencia umbral y/o niveles de desgaste aumentados.

[0051] El nivel de degradación comprende datos indicativos del porcentaje de eficiencia de eliminación de contaminantes restantes, capacidad de retención de contaminantes y resistencia al flujo de aire de los filtros de limpieza de aire. Adicionalmente, el nivel de degradación comprende datos indicativos de una degradación de componentes adicionales de los dispositivos de limpieza de aire, tales como los medios de propulsión de aire. Según realizaciones de la presente invención, el dispositivo de control conmuta el primer dispositivo de limpieza de aire a un estado de servicio si los datos indicativos de un nivel de degradación están por encima de un umbral de servicio y genera una señal de alerta que identifica al primer dispositivo de limpieza de aire. La señal de alerta puede ser una señal audible, visual y/o un mensaje de alerta enviado por unos medios de comunicación de datos, por ejemplo a un propietario del sistema, un técnico de servicio, una oficina de seguridad o incluso a I+D con fines estadísticos.

[0052] Según realizaciones de la presente invención, los datos indicativos de la calidad del aire se originan a partir de sensor(es) de calidad de aire y/o fuentes de datos de calidad de aire. Los datos indicativos de la calidad del aire comprenden datos indicativos de un tipo de contaminación dentro del volumen de aire, en particular, el tamaño de partícula de la contaminación. Por consiguiente, el método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire comprende, además:

[0054] • Recibir, por medio del dispositivo de control, datos indicativos de un tipo de contaminación que cada uno de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire está configurado para eliminar (o es más adecuado para eliminar) del volumen de aire. Los datos indicativos de un tipo de contaminación que cada uno de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire está configurado para eliminar pueden originarse a partir de los propios dispositivos de limpieza de aire. Alternativamente, o adicionalmente, los datos indicativos de un tipo de contaminación que cada uno de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire está configurado para eliminar pueden ser recuperados por el dispositivo de control desde un archivo de configuración correspondiente al grupo de limpieza de aire.

[0056] • El dispositivo de control controla el grupo de limpieza de aire usando los datos indicativos de un tipo de contaminación que cada uno de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire está configurado para eliminar y los datos indicativos de un tipo de contaminación del volumen de aire. En particular, el dispositivo de control aumenta el nivel de carga de los dispositivos de limpieza de aire más adecuados para eliminar el tipo de contaminación detectada por el sensor(es) de calidad de aire, mientras mantiene o reduce el nivel de carga de los dispositivos de limpieza de aire no adecuados para ello.

[0058] Dichas realizaciones son particularmente ventajosas ya que permiten que el grupo de limpieza de aire se adapte dinámicamente a un entorno cambiante y permiten un uso eficiente de los recursos disponibles, en concreto de los dispositivos de limpieza de aire.

[0060] Las realizaciones según la presente invención comprenden un aspecto de mirada hacia delante (predictivo), en el que el dispositivo de control recibe datos indicativos de un impacto esperado en la calidad del aire interior (tal como una indicación de una mayor actividad dentro del volumen de aire). Teniendo disponibles dichos datos, el dispositivo de control controla el grupo de limpieza de aire usando además los datos indicativos de un impacto esperado en la calidad del aire. Por lo tanto, el grupo de limpieza de aire es capaz de adaptarse de forma anticipatoria a un cambio de la calidad del aire interior, incluso antes de que los sensores/fuentes de datos de calidad de aire detecten el mismo. Por ejemplo, el impacto esperado en la calidad del aire interior puede comprender datos indicativos de que un cierto proceso industrial se iniciará en un momento programado, actividad que está asociada con una contaminación particular del volumen de aire. Como medida anticipatoria, el dispositivo de control da instrucciones al dispositivo de limpieza de aire más adecuado para eliminar el contaminante particular resultante de dicha actividad exactamente cuando la actividad está programada para comenzar, incluso antes de que se vea afectada la calidad del aire interior. De esta manera, el dispositivo de control puede tomar acciones preventivas para evitar la degradación de la calidad del aire interior. Por otro lado, el impacto esperado en la calidad del aire interior puede comprender datos indicativos de que un cierto proceso industrial finalizará en un momento programado, por lo que se reducirá la presencia del usuario. Al objeto de conservar energía, el dispositivo de control da instrucciones a los dispositivos de limpieza de aire configurados para eliminar el contaminante particular resultante de dicha actividad incluso antes del momento en que está programado que la actividad finalice, anticipando una caída en la necesidad de mantener la calidad del aire interior más allá de la presencia del usuario.

[0061] Además, los datos indicativos de un impacto esperado en la calidad del aire interior pueden comprender datos externos, tales como datos de previsión del índice de calidad del aire interior que comprenden, por ejemplo, concentraciones reales o esperadas de polen o de NOx.

[0063] Con respecto a la disposición del sistema de limpieza de aire que se despliega en un volumen de aire, se contemplan las siguientes topologías según las realizaciones de la presente divulgación:

[0065] • Topología en malla: El sistema de limpieza de aire comprende una pluralidad de dispositivos de control distribuidos en el volumen de aire y dispuestos según una configuración de red en malla. En tal disposición de sistema, la pluralidad de dispositivos de control controla de forma colaborativa el grupo de limpieza de aire. Al objeto de lograr el control colaborativo del grupo de limpieza de aire, la pluralidad (es decir, 2 o más) de dispositivos de control están conectados comunicativamente entre sí e intercambian datos indicativos de la calidad del aire, datos indicativos del estado(s) operativo (de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire) y/o datos indicativos del respectivo dispositivo de control que controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire. En dicha topología distribuida, uno o más de la pluralidad de dispositivos de control pueden estar integrados en los respectivos dispositivos de limpieza de aire. La topología en malla es ventajosa ya que el sistema de limpieza de aire no tiene ningún punto singular de fallo. Además, los dispositivos de limpieza de aire con un dispositivo de control integrado/dedicado pueden desplegarse fácilmente en un grupo de limpieza de aire existente, extendiendo así la red en malla. En una topología en malla, se pueden lograr buenos resultados cuando cada dispositivo de limpieza de aire es "inteligente" en el sentido de que tiene un dispositivo de control integrado/dedicado configurado para controlar el respectivo dispositivo de limpieza de aire como parte del grupo de limpieza de aire.

[0067] • Topología en estrella: El sistema de limpieza de aire comprende al menos un dispositivo de control "maestro" que está conectado comunicativamente a la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire y a una pluralidad de sensores/fuentes de datos de calidad de aire y que controla la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire de manera que influya en la calidad del aire interior dentro del volumen de aire.

[0068] En una topología en estrella, no todos los dispositivos de limpieza de aire deben ser "inteligentes" en el sentido de que sean autocontrolables. En su lugar, el denominado dispositivo de control "maestro" se proporciona para controlar los dispositivos de limpieza de aire "no inteligentes" (dispositivos de limpieza de aire sin un dispositivo de control integrado/dedicado). Esto reduce la complejidad de los dispositivos de limpieza de aire individuales y es ventajoso en particular para mejorar los sistemas de limpieza de aire existentes que comprenden una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire existentes, en particular para mejorar dispositivos de limpieza de aire de diferentes tipos o incluso de diferentes fabricantes. Tener al menos un dispositivo de control "maestro" conectado a una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire simplifica el mantenimiento del sistema de limpieza de aire.

[0070] • Topología mixta: Según realizaciones particulares de la presente invención, el sistema de limpieza de aire se despliega en un volumen de aire según una topología mixta, en la que un primer subconjunto de dispositivos de limpieza de aire comprende un dispositivo de control integrado/dedicado que forma una red de topología en malla para intercambiar datos entre sí, mientras que un segundo subconjunto de dispositivos de limpieza de aire se controla por medio de un único dispositivo de control en una red de topología en estrella.

[0072] Una topología mixta combina las ventajas de una topología en malla y de una topología en estrella, evitando puntos singulares de fallo, al tiempo que permite mejorar fácilmente los dispositivos de limpieza de aire "no inteligentes" existentes.

[0074] Según realizaciones del método de la presente invención de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire desplegado según una topología en malla o mixta, el método comprende, además:

[0076] • establecer un enlace de comunicación de datos entre la pluralidad de dispositivos de control;

[0078] • establecer un enlace de comunicación de datos entre cada uno de la pluralidad de dispositivos de control y uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire; y

[0080] • la pluralidad de dispositivos de control intercambian datos indicativos del respectivo dispositivo de control que controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire del grupo de limpieza de aire.

[0081] Los enlaces de comunicación de datos establecidos entre la pluralidad de dispositivos de control y/o los enlaces de comunicación de datos establecidos entre cada uno de la pluralidad de dispositivos de control son enlaces cableados (tal como Ethernet) y/o enlaces de comunicación por radio (tal como WiFi, Bluetooth o enlaces de telecomunicaciones móviles).

[0082] Según realizaciones de la presente invención, se proporciona un servidor remoto para recoger y procesar datos de una pluralidad de grupos de limpieza de aire al objeto de aprovechar el conjunto de datos compuestos a lo largo de una pluralidad de entornos. De forma correspondiente, el procedimiento comprende, además, que:

[0083] • El servidor remoto recoge datos indicativos de la calidad del aire interior y datos indicativos del estado(s) operativo de una pluralidad de grupos de limpieza de aire dispuestos dentro de una pluralidad de volúmenes de aire. Según el caso de uso particular, la pluralidad de volúmenes de aire se ubican en el mismo y/o en diferentes edificios.

[0084] • El servidor remoto genera unos parámetros de control usando los datos recogidos de la pluralidad de grupos de limpieza de aire.

[0085] • El servidor remoto transmite los parámetros de control al dispositivo(s) de control.

[0086] • El dispositivo(s) de control controla el grupo de limpieza de aire usando además los parámetros de control transmitidos por el servidor remoto. En particular, los parámetros de control están destinados a refinar aún más los algoritmos de control de los dispositivos de control en base a la experiencia de los diferentes entornos que se refleja en los datos recogidos por el servidor remoto.

[0087] Según la presente invención, el o los objetivos mencionados anteriormente se abordan además mediante un dispositivo de control que comprende unos medios de procesamiento y unos medios de almacenamiento, comprendiendo los medios de almacenamiento instrucciones ejecutables por ordenador, que cuando son ejecutadas por los medios de procesamiento hacen que el dispositivo de control ejecute el método según una de las realizaciones divulgadas en la presente memoria. El dispositivo de control puede ser un dispositivo independiente destinado a ser utilizado en una topología en estrella (véase anteriormente), un dispositivo configurado para ser integrado en un dispositivo de limpieza de aire en una topología en malla, y/o un dispositivo genérico adecuado para ser utilizado tanto como un dispositivo independiente como para ser integrado en un dispositivo de limpieza de aire.

[0088] Según la presente invención, el o los objetivos mencionados anteriormente se abordan además mediante un dispositivo de limpieza de aire para eliminar al menos una parte de contaminantes de un volumen de aire, comprendiendo el dispositivo de limpieza de aire: un dispositivo de control según una de las realizaciones descritas en la presente memoria; una entrada de aire; uno o más filtros de limpieza de aire; unos medios de propulsión de aire; y una salida de aire. El dispositivo de limpieza de aire está configurado para: aspirar aire del volumen de aire a través de la entrada de aire; forzar, por los medios de propulsión de aire, al menos una parte del aire aspirado a través del uno o más filtros de limpieza de aire para capturar físicamente una parte de contaminantes de la parte del aire aspirado; y devolver al menos una parte del aire filtrado a través de la salida de aire de vuelta al volumen de aire.

[0089] Según la presente invención, el o los objetivos mencionados anteriormente se abordan además mediante un sistema de limpieza de aire que comprende: un grupo de limpieza de aire que comprende una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire configurados para eliminar al menos una parte de los contaminantes del volumen de aire; uno o más sensores de datos de calidad de aire configurados para medir una calidad del aire dentro del volumen de aire y para hacer que los datos indicativos de la calidad del aire estén disponibles; y uno o más dispositivo(s) de control según una de las realizaciones descritas en la presente memoria. Según realizaciones de la presente invención, el dispositivo(s) de control está/están ubicado(s) físicamente alejado(s) de los dispositivos de limpieza de aire y/o está(n) comprendido(s) por la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire.

[0090] Según la presente invención, el o los objetivos mencionados anteriormente son abordados además por un producto de programa informático que comprende unas instrucciones ejecutables por ordenador que, cuando son ejecutadas por una unidad de procesamiento (tal como una CPU) de uno o más dispositivo(s) de control, hacen que el dispositivo(s) de control ejecute el método según una de las realizaciones descritas en la presente memoria. Se ha de entender que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada presentan realizaciones, y están destinadas a proporcionar una visión general o marco para comprender la naturaleza y el carácter de la invención, que está definido por las reivindicaciones independientes adjuntas. Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar una comprensión adicional, y se incorporan y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran diversas realizaciones, y junto con la descripción sirven para explicar la invención.

[0091] Breve descripción de los dibujos

[0092] La divulgación descrita en la presente memoria se entenderá más completamente a partir de la descripción detallada dada a continuación en la presente memoria y de los dibujos adjuntos, que no deben considerarse limitativos de la invención especificada en las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos, en los cuales:

[0093] La Figura 1 muestra una vista en perspectiva muy esquemática de la primera realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, instalado dentro de una sala (volumen de aire) según una topología distribuida (malla).

[0094] La Figura 2 muestra un diagrama de bloques simplificado de una primera realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, desplegado según una topología distribuida (malla).

[0095] La Figura 3 muestra una vista en perspectiva muy esquemática de una realización adicional de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, instalado dentro de una sala (volumen de aire) según una topología centralizada (estrella).

[0096] La Figura 4 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, desplegado según una topología centralizada (en estrella).

[0097] La Figura 5 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, desplegado según una topología mixta (malla y estrella).

[0098] La Figura 6 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, en el que un único dispositivo de control está configurado para controlar una pluralidad de grupos de limpieza de aire.

[0099] La Figura 7 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, en el que una pluralidad de grupos de limpieza de aire están controlados por una pluralidad de dispositivos de control dispuestos según una topología jerárquica.

[0100] La Figura 8 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, en el que se proporcionan sensores/fuentes de datos de calidad de aire tanto locales como remotos para suministrar datos de calidad del aire.

[0101] La Figura 9 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire según la presente invención, en el que una pluralidad de dispositivos de control están conectados comunicativamente a un ordenador remoto.

[0102] La Figura 10 muestra un diagrama de bloques simplificado de una primera realización de un dispositivo de limpieza de aire según la presente invención.

[0103] La Figura 11 muestra una vista en perspectiva muy esquemática de una primera realización de un dispositivo de limpieza de aire según la presente invención.

[0104] La Figura 12 muestra un diagrama de bloques simplificado de una primera realización de un dispositivo de control según la presente invención.

[0105] La Figura 13 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una primera realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire según la presente invención.

[0106] La Figura 14 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire según la presente invención.

[0107] La Figura 15 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire según la presente invención; y

[0108] La Figura 16 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire según la presente invención.

[0109] Descripción detallada

[0110] A continuación, se hará referencia en detalle a ciertas realizaciones, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que se muestran algunas, pero no todas las características. De hecho, las realizaciones descritas en la presente memoria pueden realizarse de muchas formas diferentes y no deben interpretarse como limitadas a las realizaciones expuestas en la presente memoria; más bien, estas realizaciones se proporcionan de modo que esta invención satisfaga los requisitos legales aplicables. Siempre que sea posible, se utilizarán números de referencia iguales para referirse a componentes o partes iguales.

[0111] Tal y como se usa en la presente memoria, el término "contaminante" se refiere a cualquier tipo de partículas de interés dentro de un volumen de aire. En la teoría de partículas, los contaminantes/partículas se dividen en base a cómo se han formado las partículas, por ejemplo, polvo, neblina y aerosoles:

[0112] • El polvo se forma normalmente por descomposición de materiales sólidos, tal como trituración de piedra, perforación de roca y molienda de metal. El polvo está constituido por partículas sólidas en el intervalo de 1 micrómetro a algunas décimas de milímetro.

[0113] • La neblina puede formarse o bien por descomposición de un líquido (atomización), tal como el uso de fluidos de corte, o por condensación, por ejemplo, por enfriamiento de aire húmedo.

[0114] • Los aerosoles son suspensiones de partículas sólidas o partículas líquidas en gases. Los aerosoles pueden tener diámetros de partícula de 0,01 µm a 100 µm, las concentraciones típicas en los lugares de trabajo pueden ser de 1 µg/m3 a 100 mg/m3, en lugares extremos de hasta 10 g/m3.

[0115] Las partículas nodulares son de forma esférica, las partículas aciculares tienen forma de aguja (fibras de diversos tipos, tales como asbesto, fibra mineral, fibra textil), las partículas laminares tienen forma plana (por ejemplo, talco, grafito). Las partículas pequeñas a menudo forman agregados (agrupaciones) de mayor tamaño. Esto es válido, por ejemplo, para las partículas presentes en un escape de motor y para el humo de soldadura.

[0116] Al objeto de poder identificar los medios apropiados para eliminar contaminantes, las partículas se clasifican comúnmente. Entre las categorizaciones más comunes impuestas sobre las partículas están aquellas relativas al tamaño, denominadas fracciones. Como las partículas son a menudo no esféricas (por ejemplo, fibras de asbesto), hay muchas definiciones de tamaño de partícula. La definición más utilizada es el diámetro aerodinámico. Una partícula con un diámetro aerodinámico de 10 micrómetros se mueve en un gas como una esfera de densidad unitaria (1 gramo por centímetro cúbico) con un diámetro de 10 micrómetros. Los diámetros de PM varían desde menos de 10 nanómetros hasta más de 10 micrómetros. Estas dimensiones representan el continuo desde unas pocas moléculas hasta el tamaño en el que las partículas ya no pueden ser transportadas por un gas.

[0118]

[0121] Se ha de observar que lo anterior son definiciones formales. Dependiendo del contexto, se pueden aplicar definiciones alternativas. En algunos ajustes especializados, cada fracción puede excluir las fracciones de menor escala, de modo que PM 10 excluye las partículas de un intervalo de tamaño más pequeño, por ejemplo, PM2.5, habitualmente descritas por separado en el mismo trabajo. Dicho caso se enfatiza a veces con la notación de diferencia, por ejemplo, PM10-PM2,5. Otras excepciones pueden especificarse de manera similar. Esto es útil cuando no sólo el límite superior de una fracción es relevante para una discusión. El hecho de que algunos intervalos de tamaño de partícula requieran una mayor resistencia del filtro de limpieza de aire y de que los más pequeños puedan superar la capacidad del cuerpo de mantenerlos fuera de las células, ambos sirven para guiar la comprensión de los temas relacionados de política pública, de entorno y de salud.

[0122] Además, las partículas contaminantes se clasifican por su composición. La composición de las partículas de aerosol depende de su fuente. El polvo mineral soplado por viento tiende a estar hecho de óxidos minerales y de otro material soplado desde la corteza terrestre; este aerosol es absorbente de la luz. La sal marina se considera el segundo contribuyente más importante en la asignación global del aerosol, y consiste principalmente en cloruro de sodio originado a partir de la pulverización marina; otros constituyentes de la sal marina atmosférica reflejan la composición del agua marina, y por tanto incluyen magnesio, sulfato, calcio, potasio, etc. Además, los aerosoles de pulverización marina pueden contener compuestos orgánicos, que influyen en su química. La sal marina no se absorbe.

[0123] Las partículas secundarias derivan de la oxidación de gases primarios tales como óxidos de azufre y de nitrógeno en ácido sulfúrico (líquido) y ácido nítrico (gaseoso). Los precursores de estos aerosoles, es decir, los gases de los que proceden, pueden tener un origen antropogénico (de la combustión de combustibles fósiles) y un origen biogénico natural. En presencia de amoníaco, los aerosoles secundarios a menudo toman la forma de sales de amonio; es decir, sulfato de amonio y nitrato de amonio (ambos pueden estar secos o en solución acuosa); en ausencia de amoníaco, los compuestos secundarios toman una forma ácida como ácido sulfúrico (gotitas de aerosol líquido) y ácido nítrico (gas atmosférico). Los aerosoles secundarios de sulfato y nitrato son dispersores de luz fuertes. Esto se debe principalmente a que la presencia de sulfato y nitrato hace que los aerosoles aumenten hasta un tamaño que dispersa la luz eficazmente.

[0124] La materia orgánica (OM) puede ser primaria o secundaria, derivándose esta última parte de la oxidación de COVs; el material orgánico en la atmósfera puede ser biogénico o antropogénico. La materia orgánica influye en el campo de radiación atmosférica tanto por dispersión como por absorción. Otro tipo de aerosol importante está constituido por carbono elemental (EC, también conocido como carbono negro, BC): este tipo de aerosol incluye material fuertemente absorbente de luz y se cree que produce un gran forzamiento radiativo positivo. La materia orgánica y el carbono elemental, juntos, constituyen la fracción carbonácea de los aerosoles.

[0125] La composición química del aerosol afecta directamente a cómo interactúa con la radiación solar. Los constituyentes químicos dentro del aerosol cambian el índice de refracción global. El índice de refracción determinará cuánta luz se dispersa y se absorbe.

[0126] Volviendo ahora a las figuras, se describirán realizaciones específicas de la presente invención.

[0127] La Figura 1 muestra una vista en perspectiva muy esquemática de la primera realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación. El sistema de limpieza de aire 1 comprende una pluralidad de dispositivos de control 30 y una, o más de una, pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.

[0128] La Figura 1 muestra una realización en la que los dispositivos de control 30.1-30.n están dispuestos en una topología distribuida (malla), estando asociado un dispositivo de control 30.1-30.n con cada dispositivo de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m del grupo de limpieza de aire 20. Aunque los dispositivos de control 30.1-30.n se ilustran fijados a los dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m, según realizaciones adicionales de la presente invención, los dispositivos de control 30.1-30.n pueden estar integrados en los dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m. Una descripción detallada de los dispositivos de control 30.1-30.n se proporciona en párrafos posteriores haciendo referencia a la Figura 12.

[0129] Como se ilustra, los dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m se instalan dentro de una sala (volumen de aire), preferiblemente colgados de su techo y configurados para eliminar al menos una parte de contaminantes del volumen de aire 100 por medio de la recirculación de aire dentro del volumen de aire 100. Ilustrado con el número de referencia 200, el volumen de aire 100 está provisto de una ventilación externa 200 que no es parte del sistema de limpieza de aire 1 y que no está necesariamente conectada al mismo. Sin embargo, es posible un control coordinado del sistema de limpieza de aire 1 y de la ventilación externa 200, y puede ser ventajoso dependiendo del caso de uso. Una descripción detallada de los dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m se proporciona en párrafos posteriores haciendo referencia a las Figuras 10 y 11.

[0130] Además, en la sala están dispuestos uno o más sensores de calidad de aire 40. Como se ilustra en la Figura 1, los sensores de calidad de aire 40 están dispuestos en el volumen de aire 100 en diversas ubicaciones. Al objeto de permitir una medición precisa y verdadera de la calidad del aire interior dentro del volumen de aire 100, los sensores de calidad de aire 40 están dispuestos de manera que capturen muestras representativas de aire. En particular, los sensores de calidad de aire 40 no deben disponerse para capturar exclusivamente aire limpio expulsado por los dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m o aire fresco introducido por la ventilación externa 200. Tampoco se posicionan los sensores de calidad de aire 40 para capturar exclusivamente aire contaminado. Pueden usarse simulaciones de dinámica de fluidos para determinar el flujo esperado de aire dentro del volumen de aire 100 al objeto de determinar el posicionamiento de los sensores de calidad de aire 40 para poder generar datos indicativos de la calidad del aire dentro del volumen de aire 100.

[0131] La determinación de la calidad del aire implica la recogida de muestras de aire por medio de los sensores de calidad de aire 40. Según las realizaciones de la presente invención, los sensores de calidad de aire 40 usan tecnología de dispersión de luz para determinar la concentración de masa, preferiblemente en tiempo real. Se extrae una muestra del volumen de aire 100 y se introduce en una cámara de detección del sensor de calidad de aire 40 en una corriente continua. Una sección de la corriente de aerosol se ilumina con un pequeño haz de luz láser. Las partículas de la corriente de aerosol dispersan la luz en todas las direcciones. Una lente situada según un ángulo (por ejemplo, 90°) tanto con respecto a la corriente de aerosol como con respecto al haz de láser recoge parte de la luz dispersa y la enfoca en un fotodetector. Una circuitería de detección del sensor de calidad de aire 40 convierte la luz en una tensión. Esta tensión es proporcional a la cantidad de luz dispersada que es, a su vez, proporcional a la concentración de masa del aerosol. La tensión es leída por un procesador y se multiplica por una constante de calibración interna para producir la concentración de masa. Este valor se hace disponible por medio de los sensores de calidad de aire 40 como datos indicativos de la calidad del aire. La constante de calibración interna se determina a partir de la relación de la respuesta de tensión a la concentración de masa conocida de un aerosol de prueba. Los sensores de calidad de aire 40 de tipo de dispersión de luz responden linealmente a la concentración de masa de aerosol. Es decir, para un aerosol monodisperso, una partícula dispersa una cantidad fija de luz; dos partículas dispersan el doble de luz; y 10 partículas dispersan 10 veces más luz. La luz dispersada depende del tamaño de partícula. Esta dependencia es más dramática para partículas con diámetros (D) menores que un tercio de las longitudes de onda del láser (~ 0,25 µm). Para estas partículas pequeñas, la luz dispersa disminuye como una función de la sexta potencia del diámetro. Según unas realizaciones de la presente invención, el diodo láser utilizado por los sensores de calidad de aire 40 presenta una longitud de onda de 780 nanómetros nm, lo cual permite la detección de partículas tan pequeñas como de aproximadamente 0,1 µm. La luz dispersada también depende del índice de refracción y de las características de absorción de luz de las partículas. La dispersión de luz de las partículas puede modelarse usando un conjunto complejo de ecuaciones usando la teoría de dispersión de luz de Mie. El efecto de la dependencia del tamaño de partícula en la concentración de masa calculada es mayor para aerosoles monodispersos. Para casos de uso en los que se necesitan lecturas de concentración de masa muy precisas para monitorizar un entorno en el que predomina un tipo de aerosol específico, el sensor de calidad de aire 40 se recalibra para ese aerosol. Según realizaciones de la presente invención, el sensor de calidad de aire 40 se calibra contra una referencia gravimétrica usando la fracción respirable de la norma ISO 12103-1, polvo de prueba A1 (polvo de prueba Arizona). Este polvo de prueba tiene una amplia distribución de tamaño que cubre todo el intervalo de tamaño del sensor de calidad de aire 40 y es representativo de una amplia variedad de aerosoles ambientales. El amplio intervalo de tamaños de partícula promedia el efecto de la dependencia del tamaño de partícula en la señal medida. El volumen de detección del sensor de calidad de aire 40 es constante y está definido por la intersección de la corriente de aerosol y el haz de láser. La masa se determina a partir de la intensidad de luz dispersada por el aerosol dentro del volumen de detección fijo. Dado que el volumen de detección es conocido, la información puede convertirse fácilmente por el sensor de calidad de aire 40 en unidades de masa por unidad de volumen (mg/m3). La óptica dentro del sensor de calidad de aire 40 se mantiene limpia al rodear la corriente de aerosol en una envolvente de aire filtrado limpio. Este aire envolvente confina el aerosol en una corriente estrecha e impide que las partículas circulen alrededor de la cámara óptica y se acumulen en la óptica. Además de mantener limpia la óptica, esto permite que el sensor de calidad de aire 40 responda rápidamente a cambios repentinos en la concentración.

[0133] Según realizaciones particulares de la presente invención, uno o más de los sensores de calidad de aire 40 son fotómetros láser de dispersión de luz, registro de datos, accionados por batería que proporcionan lecturas de masa de aerosol en tiempo real. Utilizan un sistema de aire envolvente que aísla el aerosol en la cámara óptica para mantener la óptica limpia para una fiabilidad mejorada y un bajo mantenimiento. Adecuados para la limpieza de instalaciones de oficina, así como para lugares de trabajo industriales duros, sitios de obra y medioambientales y otras aplicaciones exteriores. Los sensores de calidad de aire 40 miden contaminantes de aerosol tales como polvo, humo, gases y neblinas.

[0135] Como se ilustra con líneas de doble flecha, los dispositivos de control 30.1-30.n están interconectados entre sí por enlaces de comunicación. Además, los dispositivos de control 30.1 - 30.n están conectados a los sensores de calidad de aire 40 por enlaces de comunicación. Según las realizaciones de la presente invención, los enlaces de comunicación que conectan los dispositivos de control 30.1-30.n entre sí y/o los enlaces de comunicación que conectan los dispositivos de control 30.1-30.n y los sensores de calidad de aire 40 son cableados (tal como Ethernet) y/o enlaces de comunicación por radio (tal como WiFi, Bluetooth o enlaces de telecomunicaciones móviles).

[0137] La Figura 2 muestra un diagrama de bloques simplificado de una primera realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, desplegado según una topología distribuida (malla), en el que cada dispositivo de limpieza de aire 10, 10.1-10.n del grupo de limpieza de aire 20 tiene un dispositivo de control integrado funcionalmente 30.1-30.n. Como se ilustra en la Figura 2, uno o más de los sensores de calidad de aire 40 están integrados (al menos funcionalmente) en los dispositivos de limpieza del aire 10, 10.1-10.n, mientras que uno o más sensores de calidad de aire 40 están conectados comunicativamente a los dispositivos de control 30.1-30.n. Dado que los dispositivos de control 30.1-30.n están configurados para intercambiar datos indicativos de la calidad del aire, los sensores de calidad de aire 40 están conectados directa o indirectamente a cada dispositivo de control 30.1-30.n.

[0139] La realización según una topología de red en malla, tal y como se ilustra en Figuras 1 y 2, es ventajosa ya que el sistema de limpieza de aire 1 no tiene ningún punto singular de fallo. Además, los dispositivos de limpieza de aire 10 con un dispositivo de control integrado/dedicado 30.1-30.n pueden ser desplegados fácilmente en un grupo de limpieza de aire existente 20, extendiendo así la red en malla. En una topología en malla, cada dispositivo de limpieza de aire 10 es "inteligente" en el sentido de que tiene un dispositivo de control integrado/dedicado 30.1-30.n configurado para controlar el respectivo dispositivo de limpieza de aire 10 como parte del grupo de limpieza de aire 20.

[0140] Las Figuras 3 y 4 muestran en una vista en perspectiva muy esquemática, respectivamente, un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, desplegado dentro de una sala (volumen de aire 100) según una topología centralizada (en estrella), en el que el sistema de limpieza de aire 1 comprende un dispositivo de control "maestro" 30 configurado para controlar todos los dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n del grupo de limpieza de aire 20. Dichas realizaciones son ventajosas ya que no todos los dispositivos de limpieza de aire 10 necesitan ser "inteligentes" en el sentido de que sean autocontrolables. En su lugar, el dispositivo de control "maestro" 30 se proporciona para controlar los dispositivos de limpieza de aire "no inteligentes" 10 (dispositivos de limpieza de aire 10 sin un dispositivo de control integrado/dedicado 30). Esto reduce la complejidad de los dispositivos de limpieza de aire individuales 10 y es ventajoso en particular para mejorar los sistemas de limpieza de aire existentes 1 que comprenden una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire existentes 10, en particular para mejorar los dispositivos de limpieza de aire 10 de diferentes tipos, o incluso de diferentes fabricantes. Tener al menos un dispositivo de control "maestro" 30 conectado a una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10 del grupo de limpieza de aire 20 simplifica el mantenimiento del sistema de limpieza de aire 1. Además, en una topología en estrella, no hay necesidad de una pluralidad de dispositivos de control 30 para intercambiar datos de control indicativos del respectivo dispositivo de control 30 que controla una, o más de una, pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n del grupo de limpieza de aire 20.

[0141] La Figura 5 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, desplegado según una topología mixta (malla y estrella), en el que un primer dispositivo de limpieza de aire 10.1 comprende un dispositivo de control integrado 30 funcionalmente (y según realizaciones de la presente invención también estructuralmente), en el que otros dispositivos de limpieza de aire 10.2-10.n comparten un dispositivo de control común 30. Una topología mixta combina las ventajas de una topología en malla y de una topología en estrella, evitando puntos singulares de fallo, al tiempo que permite mejorar fácilmente los dispositivos de limpieza de aire "no inteligentes" existentes 10 y reducir la necesidad de intercambio de datos entre los diversos dispositivos de control 30.

[0142] La Figura 6 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización adicional de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, en el que un único dispositivo de control 30 está configurado para controlar una pluralidad de grupos de limpieza de aire 20, 20'. Disponer una multitud de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n y 10.1-10.m en grupos separados 20, 20' es ventajoso en el caso de grandes edificios/grandes espacios interiores con un alto número de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n, 10.1-10.m, correspondiendo cada grupo 20, 20' a un grupo funcional, simplificando la gestión con respecto a un único grupo con un alto número de dispositivos de limpieza de aire.

[0143] La Figura 7 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, en el que una pluralidad de grupos de limpieza de aire 20, 20' están controlados por una pluralidad de dispositivos de control 30, 30', 30" dispuestos en una topología jerárquica. Disponer una pluralidad de dispositivos de control 30, 30', 30" en una topología jerárquica es ventajoso en el caso de grandes edificios/un gran espacio interior que comprende varias áreas dentro del mismo volumen de aire 100 con diferentes requisitos en cuanto a la calidad del aire interior, siendo cada dispositivo de control 30, 30' responsable de controlar una determinada área del volumen de aire 100, a la vez que un dispositivo de control adicional 30" está dispuesto para controlar el sistema en conjunto 1.

[0144] La Figura 8 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, en el que además de los sensores de calidad de aire locales 40, se proporcionan fuentes de datos de calidad de aire remotas 40' para suministrar datos de la calidad del aire, tal como datos que comprenden concentraciones reales o esperadas de polen o de NOx. Debido a que el aire del exterior es transferido al volumen de aire 100 (interior del edificio) por medio de la ventilación externa 200, los datos de la calidad del aire ambiental también tienen un impacto en la calidad del aire interior.

[0145] La Figura 9 muestra un diagrama de bloques simplificado de una realización de un sistema de limpieza de aire 1 según la presente divulgación, en el que una pluralidad de dispositivos de control 30.1, 30.2 están conectados comunicativamente a un ordenador remoto 50. El ordenador remoto 50 puede ser uno o más de un ordenador personal ubicado remotamente, un servidor ubicado en un parque de servidores de datos y/o un sistema informático distribuido (nube). El ordenador remoto 50 está previsto para recoger y procesar datos procedentes de una pluralidad de grupos de limpieza de aire 20, 20', en particular de una pluralidad de grupos de limpieza de aire 20, 20' situados en diferentes edificios en diferentes lugares, al objeto de aprovechar el conjunto de datos compuestos procedentes de una pluralidad de entornos.

[0146] Las Figuras 10 y 11 muestran en un diagrama de bloques simplificado, respectivamente, una vista en perspectiva muy esquemática de una primera realización de un dispositivo de limpieza de aire 10 según la presente divulgación. Como se ilustra en Figura 10, el dispositivo de limpieza de aire 10 comprende un dispositivo de control 30; una entrada de aire 12; uno o más filtros de limpieza de aire 14; unos medios de propulsión de aire 15; y una salida de aire 16. El dispositivo de limpieza de aire 10 está configurado para aspirar aire del volumen de aire 100 a través de la entrada de aire 12; forzar al menos una parte del aire aspirado a través del uno o más filtros de limpieza de aire 14 para capturar físicamente una parte de los contaminantes de la parte del aire aspirado; y devolver al menos una parte del aire filtrado a través de la salida de aire 16 al volumen de aire 100.

[0148] La eliminación de las partículas transportadas por el aire se realiza a través de medios mecánicos, aerodinámicos y/o electrostáticos. Según realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo(s) de limpieza de aire 10 está configurado para eliminar, es decir, filtrar contaminantes en fase gaseosa del volumen de aire, en particular por filtración en fase molecular. La filtración en fase molecular se refiere a la filtración de contaminación gaseosa que tiene un tamaño a escala molecular (también denominada filtración en fase gaseosa).

[0150] Los filtros de limpieza de aire mecánicos eliminan las partículas de la corriente de aire a medida que las partículas entran en contacto con la superficie de las fibras del medio de filtro y se pegan a las fibras. Los filtros de limpieza de aire mecánicos funcionan en base a un tamizado/deformación, impacto/choque, intercepción y/o difusión de las partículas contaminantes.

[0152] La filtración electrostática es un método para eliminar el polvo al dejar pasar el aire a través de una pantalla de ionización donde los electrones que colisionan con las moléculas de aire generan iones positivos que se adhieren al polvo y a otras partículas pequeñas presentes, dándoles una carga positiva. Las partículas de polvo cargadas entran entonces en una región llena de placas metálicas paralelas muy próximas, cargadas alternativamente con tensiones positivas y negativas. Las placas positivas repelen las partículas cargadas que son atraídas por las placas negativas y retenidas en ellas por medio de fuerzas electrostáticas, suplementadas adicionalmente por fuerzas intermoleculares, haciendo que el polvo se aglomere. Según realizaciones de la presente invención, las fibras están precargadas electrostáticamente y atraen partículas sin una etapa previa de ionizador.

[0154] Según realizaciones de la presente divulgación, el filtro de limpieza de aire 14 es un dispositivo compuesto de materiales fibrosos que elimina partículas sólidas tales como polvo, polen, moho y bacterias del aire que fluye a través del mismo. Ya sean filtros de partículas o de fases gaseosas, se basan en un conjunto complicado de mecanismos para realizar su función. En muchos casos, más de uno de estos mecanismos entra en juego. Se han empleado muchas nuevas tecnologías en el esfuerzo por mejorar la calidad y el rendimiento de los filtros de limpieza de aire 14, y en algunos casos por reducir su coste de ciclo de vida (LCC). Algunas áreas notables en las que se ha seguido el avance son la reducción de la caída de presión y la aplicación de diversos tratamientos a las fibras de filtro.

[0156] Un filtro de limpieza de aire 14 se deteriora a lo largo de su vida útil con respecto a la eficiencia sobre los contaminantes objetivo, la capacidad de retención de contaminantes y el requisito de entrada de energía, etc. La eficiencia del filtro, la capacidad de retención de polvo y la presión diferencial se pueden medir de muchas maneras, a medida que el rendimiento de un filtro de limpieza de aire 14 cambia con el tiempo. El reto que se impone a los filtros de limpieza de aire 14 cambia a medida que cambia el entorno dentro y fuera de un edificio. Diferentes organizaciones han desarrollado muchos métodos de prueba de filtros de limpieza de aire para predecir el rendimiento en uso de los filtros y para comparar el rendimiento de los filtros de limpieza de aire de diferentes diseños.

[0158] Los dispositivos de limpieza de aire 10 están configurados para hacer disponibles (por ejemplo, a través de un enlace de comunicación de datos) datos indicativos de su estado operativo. Según realizaciones de la presente divulgación, el estado operativo comprende datos indicativos del rendimiento del filtro de limpieza de aire. El rendimiento de un filtro de limpieza de aire se evalúa generalmente en base a cuatro parámetros. Estos incluyen:

[0160] • Eficiencia de eliminación de contaminantes: Determinada al exponer el filtro de limpieza de aire 14 a contaminantes en el lado aguas arriba y medir el contaminante residual en el lado aguas abajo del filtro de limpieza de aire 14 después de que el aire haya pasado a través del medio.

[0162] • Capacidad de retención de contaminantes: Determinada midiendo la masa de contaminantes eliminada antes de que el filtro de limpieza de aire 14 alcance su presión diferencial máxima en el caso de filtros de partículas 14, o antes de que el contaminante se rompa a través del filtro de limpieza de aire 14 en el caso de un filtro gaseoso.

[0164] • Resistencia al flujo de aire: Determinada midiendo la presión del aire aguas arriba del filtro de limpieza de aire 14 y aguas abajo del filtro 14 y comparando estos valores. El valor de la resistencia al flujo de aire debe ir acompañado por el valor de la velocidad del flujo de aire al objeto de caracterizar el rendimiento del filtro de limpieza de aire 14.

[0166] • Seguridad: Medida por la resistencia al fuego de un filtro de limpieza de aire 14 cuando no está presente otra fuente de combustible (el filtro es, por tanto, una fuente de combustible), la cantidad de humo generado por el filtro 14 y la liberación de chispas por parte del filtro 14 cuando se expone al calor de una llama.

[0167] Según realizaciones de la presente divulgación, el estado operativo comprende datos indicativos de un intervalo de cambio del filtro de limpieza de aire 14. El intervalo de cambio (vida útil) del filtro de limpieza de aire 14 depende en gran medida de cuán sucio sea el entorno en el que está instalado. Según realizaciones de la presente invención, el intervalo de cambio está entre 6-12 meses en la mayoría de los entornos. En entornos contaminados con dureza, la vida útil puede reducirse hasta 2-3 meses, o incluso hasta 1-2 semanas o días.

[0168] Como se representa simbólicamente en la Figura 10, el dispositivo de limpieza de aire 10 comprende además unos medios de propulsión de aire 15 tales como un ventilador. Los medios de propulsión de aire 15 son un dispositivo accionado eléctricamente usado para producir un flujo de aire con el propósito de aspirar aire del volumen de aire 100 a través de la entrada de aire 12; forzar al menos una parte del aire aspirado a través del uno o más filtros 14 para capturar físicamente una parte de los contaminantes de la parte del aire aspirado; y devolver al menos una parte del aire filtrado a través de la salida de aire 16 al volumen de aire 100. Según realizaciones de la presente invención, los medios de propulsión de aire 15 comprenden un ventilador que tiene una paleta o paletas giratorias usadas para producir una corriente de aire. El tipo y tamaño del ventilador de los medios de propulsión de aire 15 se determina en base a la cantidad de aire que es necesario mover (por ejemplo, en base a la tasa de suministro de aire limpio requerida del dispositivo de limpieza de aire 10). Además, el tipo de ventilador se determina en base al diferencial de presión requerido entre la entrada 12 y la salida 16. Los medios de propulsión de aire 15 comprenden además un motor eléctrico para accionar el ventilador. Según realizaciones de la presente invención, los medios de propulsión de aire 15 comprenden un motor EC conmutado electrónicamente, un motor de CC sin escobillas. Los motores de CC básicos se basan en escobillas de carbono y en un anillo de conmutación para conmutar la dirección de la corriente, y por lo tanto la polaridad del campo magnético, en una armadura giratoria. La interacción entre este rotor interno y los imanes permanentes fijos induce su giro. En un motor EC, la conmutación mecánica ha sido sustituida por circuitos electrónicos que suministran la cantidad correcta de corriente de inducido en la dirección correcta exactamente en el momento correcto para un control preciso del motor. El motor eléctrico según las realizaciones de la presente divulgación se simplifica aún más mediante el uso de un diseño de rotor externo compacto con devanados estacionarios. Los imanes permanentes están montados dentro del rotor con el impulsor de ventilador fijado.

[0169] Según realizaciones de la presente divulgación, el estado operativo de los dispositivos de limpieza de aire 10 comprende datos indicativos de la tasa de suministro de aire limpio CADR del respectivo dispositivo de limpieza de aire 10. La tasa de suministro de aire limpio CADR es una cifra de calidad que representa el volumen de aire suministrado en un período de tiempo (por ejemplo, m<3>/h) que ha conseguido eliminar todas las partículas contaminantes de una distribución de tamaño dada.

[0170] Para los dispositivos de limpieza de aire 10 que tienen aire que fluye a través de sus filtros 14, la CADR es la fracción de partículas (de una distribución de tamaño particular) que se ha eliminado del aire, multiplicada por el caudal de aire (en m3/h) a través del dispositivo de limpieza de aire 10.

[0171] El volumen de aire se describe a menudo como intercambio de aire (el número de veces que el volumen total de aire de una sala es procesado por el dispositivo de limpieza de aire 10 dentro de un período de tiempo dado). Por otro lado, la CADR no sólo muestra cuánto aire se limpia, ni sólo qué porcentajes de partículas se eliminan, sino el rendimiento general del sistema de filtración 14 cuando se examinan ambos factores. Dicho de otro modo, la CADR muestra cuánto volumen de aire limpio está suministrando realmente el dispositivo de limpieza de aire 10 al volumen de aire 100.

[0172] En resumen, según realizaciones de la presente divulgación, el estado operativo de los dispositivos de limpieza de aire 10 comprende datos que indican:

[0173] • Revoluciones por minuto RPM de los ventiladores de los medios de propulsión de aire 15;

[0174] • Flujo de aire (ajustes de velocidad);

[0175] • Eventos de registro de fecha/hora con respecto al funcionamiento del dispositivo de limpieza de aire 10; • Pérdida de carga (Pascal) a través de los filtros 14;

[0176] • Consumo de energía del dispositivo de limpieza de aire 10;

[0177] • Temperatura(s) del motor/electrónica de los medios de propulsión de aire 15;

[0178] • Estado/alarma(s) del motor;

[0179] • Cálculos de obstrucción del filtro de limpieza de aire 14 sobre unos medios de propulsión de aire 15 individuales; y

[0180] • Conectividad de sensor.

[0182] La Figura 12 muestra un diagrama de bloques simplificado de una primera realización de un dispositivo de control 30 según la presente divulgación. Como se ilustra esquemáticamente, el dispositivo de control 30 comprende unos medios de procesamiento 32 y unos medios de almacenamiento 36, comprendiendo los medios de almacenamiento 36 instrucciones ejecutables por ordenador, que cuando se ejecutan por los medios de procesamiento 32 hacen que el dispositivo de control 30 ejecute el método según una de las realizaciones descritas en la presente memoria. En la realización mostrada en la Figura 12, el dispositivo de control 30 comprende además una unidad de comunicación 36 configurada para establecer enlaces de comunicación de datos con otros dispositivos de control 30.1 - 30.n; con dispositivos de limpieza de aire 10; y con fuentes de datos de calidad de aire y/o sensor(es) de calidad de aire 40. Según realizaciones adicionales de la presente divulgación, la unidad de comunicación 36 está configurada además para establecer un enlace de comunicación de datos con un ordenador remoto 50.

[0184] Las Figuras 13 a 16 muestran diagramas de flujo que ilustran diversas realizaciones del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire 20 según la presente divulgación.

[0186] La Figura 13 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una primera realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire 20 según la presente divulgación. En una primera etapa preparatoria S10, el dispositivo(s) de control 30 está/están conectado(s) comunicativamente con los sensores de calidad de aire 40 - por medio de enlaces de comunicación cableados e/o inalámbricos. En una etapa preparatoria adicional S20, el dispositivo(s) de control 30 está/están conectado(s) comunicativamente con los dispositivos de limpieza de aire 10 del grupo de limpieza de aire 20 - por medio de enlaces de comunicación cableados e/o inalámbricos.

[0188] A continuación, en una etapa S30, el uno o más dispositivo(s) de control 30 recibe datos indicativos de la calidad del aire del interior del volumen de aire 100 (de una o más fuentes de datos de calidad de aire y/o sensores de calidad de aire 40). Los datos indicativos de la calidad del aire comprenden valores de medición tales como concentración(es), distribución, de contaminante(s)/partícula(s) particular(es).

[0190] En una etapa S40 - anterior, simultánea o siguiente a la etapa S30 - el dispositivo(s) de control 30 (en particular el procesador 34 del mismo) recibe datos indicativos del estado(s) operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10 del grupo de limpieza de aire 20. Los datos indicativos de estados operativos de los dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n comprenden datos tales como nivel de carga y/o nivel de degradación de filtro de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.

[0191] Teniendo tanto los datos de calidad del aire como los datos de estado operativo disponibles, en una etapa S50, el dispositivo(s) de control 30 controla el un dispositivo, o más de uno, de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n del grupo de limpieza de aire 20 de manera que influya en la calidad del aire interior dentro del volumen de aire 100, usando los datos indicativos de la calidad del aire interior y los datos indicativos de un estado operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n. En particular, la etapa de controlar el grupo de limpieza de aire 20 comprende controlar uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n del grupo de limpieza de aire 20 de manera que los datos indicativos de la calidad del aire procedentes de la una o más fuentes de datos de calidad de aire y/o sensores de calidad de aire 40 se correspondan con un valor objetivo de calidad del aire interior. Según las realizaciones de la presente invención, el valor objetivo de calidad del aire interior es un valor constante o un valor que cambia de acuerdo con un programa, tal como un programa de valor objetivo de calidad del aire interior determinado correspondiente a la actividad programada dentro del volumen de aire 100.

[0193] La Figura 14 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire 20 según la presente divulgación, en el que el estado(s) operativo comprende datos indicativos del nivel(es) de carga de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n (por ejemplo, 10 % de carga, 10 W de 100 W de carga máxima, 10 m3/h de un máximo de 100 m3/h de carga, etc.), comprendiendo además el método el dispositivo de control 30 que controla el grupo de limpieza de aire 20 de tal manera que:

[0195] • En una subetapa S52, se logra un equilibrio de carga entre la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n. El equilibrio de carga puede ser una carga igual para la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n o una carga equilibrada basada en el tipo y concentración de contaminantes medidos por el sensor(es) de calidad de aire 40.

[0197] • En una subetapa S54, se establece uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n a un nivel de carga en un nivel de eficiencia umbral, o por debajo del mismo. Aunque tienen una capacidad máxima más alta (por ejemplo, una cantidad más alta de caudal de aire limpio), ciertos dispositivos de limpieza de aire 10 son más eficientes energéticamente hasta un cierto nivel de carga. Por ejemplo, el aumento de la resistencia al aire de ciertos filtros de limpieza de aire 14 (la caída de presión entre el lado de entrada y el lado de salida de los filtros de limpieza de aire) con el aumento del volumen de aire es no lineal. Por lo tanto, al objeto de mejorar la eficiencia energética, según las realizaciones de la presente divulgación, la carga se distribuye entre varios dispositivos de limpieza de aire 10 para garantizar que cada dispositivo de limpieza de aire 10 esté funcionando eficientemente frente a la situación de que toda la carga de limpieza de aire sea transportada por un único dispositivo de limpieza de aire 10 que funciona a una carga alta pero ineficiente, mientras que otros dispositivos de limpieza de aire 10 están inactivos. La eficiencia energética se expresa, por ejemplo, como la cantidad de energía requerida para suministrar un cierto caudal de aire limpio W/(m3/h).

[0198] • En una subetapa S56, se establece uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n por debajo de un nivel de desgaste aumentado. En lugar de volverse ineficientes, aunque tienen una mayor capacidad máxima (por ejemplo, una mayor cantidad de caudal de aire limpio), ciertos dispositivos de limpieza de aire 10 - en particular, los filtros de limpieza de aire 14 de los mismos son propensos a un mayor desgaste más allá de un cierto nivel de carga. Por lo tanto, al objeto de prolongar la vida útil de los dispositivos de limpieza de aire 10, según las realizaciones de la presente divulgación, la carga se distribuye entre varios dispositivos de limpieza de aire 10 de manera que se garantice que ninguno de los dispositivos de limpieza de aire 10 esté funcionando más allá de su nivel de desgaste aumentado.

[0200] Además, según realizaciones de la presente divulgación, como parte de la etapa S50, el dispositivo de control 30 controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n del grupo de limpieza de aire 20, 20' al objeto de mantener la calidad del aire priorizando, es decir, aumentando el nivel de carga de uno o más dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n (situados en ubicaciones de alta prioridad) y reduciendo el nivel de carga de otros dispositivos de limpieza de aire 10, 10.1-10.n (situados en ubicaciones de prioridad más baja) si el consumo de energía acumulado del grupo de limpieza de aire 20 supera un consumo de energía máximo establecido.

[0202] La Figura 15 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire 20 según la presente divulgación, en el que el estado(s) operativo comprende datos indicativos de un nivel de degradación de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n. En una etapa S57, el dispositivo de control 30 monitoriza el nivel de degradación de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1-10.n. Si en la etapa S57, el dispositivo de control 30 determina que un primer dispositivo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10 esta degradado, el dispositivo de control 30 controla - en la etapa S58 - uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.2-10.n distintos del primer dispositivo de limpieza de aire 10.1 para compensar el nivel de degradación del primer dispositivo de limpieza de aire 10.1. La etapa "compensar el nivel de degradación del primer dispositivo de limpieza de aire 10.1" comprende el proceso de aumentar la potencia (nivel de carga) del dispositivo(s) de limpieza 10.2-10.n distinto del primer dispositivo de limpieza de aire al menos temporalmente hasta el mantenimiento/reemplazo del primer dispositivo de limpieza de aire 10.1 degradado. El aumento temporal del nivel de carga de uno o más de los dispositivos de limpieza de aire 10.2-10.n (distintos del primer dispositivo de limpieza de aire 10.1) puede ir incluso más allá del equilibrio mencionado anteriormente, eficiencia umbral y/o niveles de desgaste aumentados.

[0204] El nivel de degradación comprende datos indicativos del porcentaje de eficiencia de eliminación de contaminantes restantes, de la capacidad de retención de contaminantes y de la resistencia al flujo de aire de los filtros de limpieza de aire 14. Adicionalmente, el nivel de degradación comprende datos indicativos de una degradación de componentes adicionales de los dispositivos de limpieza de aire 10, tal como de los medios de propulsión de aire 15. Según realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo de control 30 conmuta el primer dispositivo de limpieza de aire 10.1 a un estado de servicio si los datos indicativos de un nivel de degradación están por encima de un umbral de servicio y - en la etapa S59, genera una señal de alerta que identifica al primer dispositivo de limpieza de aire 10.1. La señal de alerta puede ser una señal audible, visual y/o un mensaje de alerta enviado por unos medios de comunicación de datos, por ejemplo a un propietario del sistema, un técnico de servicio, una oficina de seguridad o incluso a I+D con fines estadísticos.

[0206] La Figura 16 muestra un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de etapas de una realización del método de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire 20 según la presente divulgación, en particular un grupo de limpieza de aire 20 desplegado según una topología en malla o mixta. Como se muestra en la Figura 16, en una etapa preparatoria S22, se establecen enlaces de comunicación de datos entre la pluralidad de dispositivos de control 30.1 - 30.n. En una etapa preparatoria adicional S24, se establecen enlaces de comunicación de datos entre cada uno de la pluralidad de dispositivos de control 30.1 - 30.n y uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1 - 10.n. Además, en una etapa S42, la pluralidad de dispositivos de control 30.1 - 30.n intercambian datos indicativos del dispositivo de control 30.1 - 30.n respectivo que controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire 10.1 - 10.n del grupo de limpieza de aire 20.

[0208] Se ha de observar que, en la descripción, la secuencia de las etapas se ha presentado en un orden específico, sin embargo, un experto en la materia comprenderá que el código de programa informático del método implementado por ordenador puede estructurarse de forma diferente y que el orden de al menos algunas de las etapas podría alterarse sin desviarse del alcance de la invención, la cual se define por las reivindicaciones adjuntas.

[0209] Lista de referencias

[0210] sistema de limpieza del aire 1

[0211] dispositivo de limpieza de aire 10, 10.1-10.n, 10.1-10.m entrada (del dispositivo de limpieza de aire) 12

[0212] filtro de limpieza de aire (del dispositivo de limpieza de aire) 14

[0213] medios de propulsión de aire (del dispositivo de limpieza de aire) 15

[0214] salida (del dispositivo de limpieza de aire) 16

[0215] grupo de limpieza de aire 20, 20' dispositivo de control 30, 30.1-30.n, 30', 30" almacenamiento de datos (del dispositivo de control) 32

[0216] unidad de procesamiento (del dispositivo de control) 34

[0217] unidad de comunicación (del dispositivo de control) 36

[0218] sensor de calidad de aire 40, 40.1-40.2, 40' ordenador remoto 50

[0219] volumen de aire 100

[0220] ventilación externa 200

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un método implementado por ordenador de funcionamiento de un grupo de limpieza de aire (20, 20') que comprende una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) interconectados entre sí por un volumen de aire (100), estando configurado cada dispositivo de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) para eliminar al menos una parte de contaminantes del volumen de aire (100), comprendiendo el método:

- recibir, por medio de uno o más dispositivo(s) de control (30, 30', 30" 30,1-30,n), datos indicativos de la calidad del aire del interior del volumen de aire (100);

- recibir, por medio del dispositivo(s) de control (30, 30', 30" 30,1-30,n), datos indicativos del estado(s) operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n);

- controlando el dispositivo(s) de control (30, 30', 30" 30,1-30,n) uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) del grupo de limpieza de aire (20, 20’) de manera que influye en la calidad del aire interior dentro del volumen de aire (100), usando los datos indicativos de la calidad del aire interior y los datos indicativos de un estado operativo de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n), en donde la etapa de control del grupo de limpieza de aire (20, 20') comprende controlar uno o más de la pluralidad de los dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) del grupo de limpieza de aire (20, 20') de forma tal que los datos indicativos de la calidad del aire corresponden a un valor objetivo de calidad del aire interior.

2. El método según la reivindicación 1, en el que el uno o más dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) comprende una pluralidad de dispositivos de control (30, 30', 30” 30.1-30.n), comprendiendo el método además: - establecer un enlace de comunicación de datos entre la pluralidad de dispositivos de control (30, 30', 30” 30.1-30.n);

- establecer un enlace de comunicación de datos entre cada uno de la pluralidad de dispositivos de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) y uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n); e - intercambiando la pluralidad de dispositivos de control (30, 30', 30’’ 30.1-30.n) datos indicativos del respectivo dispositivo de control (30, 30', 30’’ 30.1-30.n) que controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) del grupo de limpieza de aire (20, 20').

3. El método según una de las reivindicación 1 ó 2, en donde el(los) estado(s) operativo(s) comprenden datos indicativos de un nivel de carga de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n), el método comprendiendo además el dispositivo de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) que controla el grupo de limpieza de aire (20, 20') de manera que:

- se logra un equilibrio de carga entre la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) y/o - se establece uno o más de la pluralidad de los dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) a un nivel de carga de un nivel de eficiencia umbral; y/o

- se establece uno o más de la pluralidad de los dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n) a un nivel de carga por debajo de un nivel de desgaste aumentado.

4. El método según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el estado(s) operativo comprende datos indicativos de un nivel de degradación de un primer dispositivo de limpieza de aire (10.1) de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10, 10.1-10.n), comprendiendo el método además que el dispositivo de control (30, 30', 30" 30.1-30.n) controla uno o más de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10.2-10.n) distintos del primer dispositivo de limpieza de aire (10.1) para compensar el nivel de degradación del primer dispositivo de limpieza de aire (10.1).

5. El método según la reivindicación 4, que comprende, además, que:

- el dispositivo de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) conmuta el primer dispositivo de limpieza de aire (10.1) a un estado de servicio; y/o

- generar una señal de alerta que identifica al primer dispositivo de limpieza de aire (10.1),

si los datos indicativos de un nivel de degradación están por encima de un umbral de servicio.

6. El método según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los datos indicativos de la calidad del aire comprenden datos indicativos de un tipo de contaminación dentro del volumen de aire (100), comprendiendo el método, además:

- recibir, por medio del dispositivo de control (30, 30', 30" 30.1-30.n), datos indicativos de un tipo de contaminación que cada uno de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10) está configurado para eliminar del volumen de aire (100); y

- el dispositivo de control (30, 30', 30" 30.1-30.n) controla el grupo de limpieza de aire (20, 20') usando los datos indicativos de un tipo de contaminación que cada uno de la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10) está configurado para eliminar y los datos indicativos de un tipo de contaminación del volumen de aire (100).

7. El método según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende, además, que:

- el dispositivo de control (30, 30', 30" 30.1-30.n) recibe datos indicativos de un impacto esperado en la calidad del aire interior;

- controlando el dispositivo de control (30, 30', 30" 30.1-30.n) el grupo de limpieza de aire (20, 20') usando además los datos indicativos de un impacto esperado en la calidad del aire.

8. El método según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende, además:

- un servidor remoto (50) que recoge datos indicativos de la calidad del aire interior y datos indicativos del estado(s) operativo de una pluralidad de grupos de limpieza de aire (20, 20') dispuestos dentro de una pluralidad de volúmenes de aire (100, 100');

- generando el servidor remoto (50) unos parámetros de control usando los datos recogidos de la pluralidad de grupos de limpieza de aire (20, 20');

- transmitiendo el servidor remoto (50) los parámetros de control al dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n); y

- controlando el dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) el grupo de limpieza de aire (20, 20’) usando además los parámetros de control transmitidos por el servidor (50) remoto.

9. Un dispositivo de control (30, 30', 30’’ 30.1-30.n) que comprende unos medios de procesamiento (32) y unos medios de almacenamiento (36), comprendiendo los medios de almacenamiento (36) instrucciones ejecutables por ordenador que, cuando son ejecutadas por los medios de procesamiento (32), hacen que el dispositivo de control (30, 30', 30’’ 30.1-30.n) ejecute el método según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un dispositivo de limpieza de aire (10) para eliminar al menos una parte de contaminantes de un volumen de aire (100), comprendiendo el dispositivo de limpieza de aire (10):

- un dispositivo de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) según la reivindicación 9;

- una entrada de aire (12);

- uno o más filtros de limpieza de aire (14);

- unos medios de propulsión de aire (15); y

- una salida de aire (16),

estando configurado el dispositivo de limpieza de aire (10) para:

- aspirar aire del volumen de aire (100) a través de la entrada de aire (12);

- forzar, mediante los medios de propulsión de aire (15), al menos una parte del aire aspirado a través del uno o más filtros de limpieza de aire (14) para capturar físicamente una parte de contaminantes de la parte del aire aspirado; y

- devolver al menos una parte del aire filtrado a través de la salida de aire (16) al volumen de aire (100).

11. Un sistema de limpieza de aire (1) que comprende:

- un grupo de limpieza de aire (20, 20') que comprende una pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10) configurados para eliminar al menos una parte de contaminantes del volumen de aire (100) y configurados para hacer que los datos indicativos de su estado(s) operativo estén disponibles a través de un enlace de comunicación de datos;

- uno o más sensores de datos de calidad de aire (40, 40.1-40.2, 40') configurados para medir una calidad del aire del interior del volumen de aire (100) y para hacer que los datos indicativos de la calidad del aire del interior del volumen de aire (100) estén disponibles a través del enlace de comunicación de datos; y

- uno o más dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) según la reivindicación 9.

12. El sistema de limpieza de aire (1) según la reivindicación 11, en el que el dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) está/están ubicado(s) físicamente alejado(s) de los dispositivos de limpieza de aire (10).

13. El sistema de limpieza de aire (1) según la reivindicación 11, en el que los dispositivos de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) están comprendidos en la pluralidad de dispositivos de limpieza de aire (10).

14. Un producto de programa informático que comprende unas instrucciones ejecutables por ordenador que, cuando son ejecutadas por una unidad de procesamiento (34) de uno o más dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) según la reivindicación 9, hacen que el dispositivo(s) de control (30, 30', 30” 30.1-30.n) ejecute el método según una de las reivindicaciones 1 a 8.