Diversión con ventiladores de caja de bricolaje (y protección contra Covid a través de filtración y mejor ventilación)


Por Lambert Strether de Corrente.

La ventilación mejorada es una forma de protegerse del Covid (y de cualquier pandemia futura impulsada por las vías respiratorias que se avecina). El Journal of American Medicine resume el estado actual de la ciencia y la ingeniería en “Cambios de aire en interiores y posibles implicaciones para la transmisión del SARS-CoV-2”, 16 de abril de 2021.

Controlar las concentraciones de aerosoles respiratorios en interiores para reducir la transmisión aérea de agentes infecciosos es fundamental y se puede lograr mediante el control de la fuente (enmascaramiento, distanciamiento físico) y controles de ingeniería (ventilación y filtración). Con respecto a los controles de ingeniería, existe una falla importante en la forma en que operan la mayoría de los edificios, ya que los estándares actuales de ventilación y filtración para espacios interiores, a excepción de los hospitales, se establecen como mínimos y no están diseñados para el control de infecciones …

Para reducir la transmisión aérea de campo lejano del SARS-CoV-2 en espacios interiores de pequeño volumen (por ejemplo, aulas, tiendas minoristas, hogares si los invitados están de visita), las sugerencias incluyen apuntar de 4 a 6 cambios de aire por hora, mediante cualquier combinación lo siguiente: ventilación de aire exterior; aire recirculado que pasa a través de un filtro con al menos un valor de calificación de eficiencia mínima 13 (MERV 13) calificación …

Entonces, esas son las especificaciones.

… .O paso de aire a través de purificadores de aire portátiles con filtros HEPA (aire de partículas de alta eficiencia).

No veremos limpiadores de aire portátiles en esta publicación. En cambio, veremos los ventiladores de caja de bricolaje para filtrar el aire y aumentar los cambios de aire por hora. Y solo para dejar que JAMA martille una vez más la transmisión aerotransportada en casa:

A pesar de que se desconoce la relación dosis-respuesta para el SARS-CoV-2 y del continuo debate científico sobre el modo de transmisión dominante, la evidencia respalda estas sugerencias. Primero, el SARS-CoV-2 se transmite principalmente a partir de los aerosoles respiratorios exhalados de las personas infectadas. Las gotas más grandes (> 100 μm) pueden depositarse en el aire debido a las fuerzas gravitacionales dentro de los 6 pies, pero las personas emiten aerosoles 100 veces más pequeños (

En tercer lugar, estas sugerencias se basan en los conceptos básicos de la ciencia de la exposición y la reducción del riesgo de dosis por inhalación. . Cuarto, este enfoque es consistente con lo que se usa en los hospitales para minimizar el riesgo de transmisión.

¡A los fanáticos del box! A nivel personal, hacer un ventilador de caja anti-covid podría ser un proyecto divertido si eres bueno en el bricolaje (que yo no soy, así que tenlo en cuenta). Institucionalmente, las charlas de los CDC sobre estrategias estratificadas han logrado dejar el teatro de la higiene firmemente instalado en la mente de los funcionarios (ver, por ejemplo, en “limpieza profunda”), lo que significa que las escuelas, especialmente, no pueden gastar dinero en ventilación, ni siquiera en limpiadores de aire HEPA. De ahí la necesidad de una solución de ventilación de bricolaje barata. (Cómo introducir aire exterior abriendo puertas y ventanas, especialmente ventanas que han sido selladas o incluso pintadas cerradas, es otra cuestión completamente. Para ellos, no puedo pensar en ninguna solución que no comience con quitar un panel y seguir adelante desde allí.)

Los ventiladores de caja tienen dos propósitos: uno es hacer circular el aire y diluir el virus, así como traer aire del exterior, si hay corriente. El segundo es filtrar el aire para eliminar las partículas, incluidos los aerosoles. Dado que la circulación de aire es más o menos un hecho con un ventilador, la mayor parte del enfoque aquí estará en los filtros. Los diseños de abanicos de caja vienen en dos sabores; el tipo (A) utiliza un “ventilador de caja” real con un filtro adjunto (del tipo cuadrado que coloca en el piso o en una ventana); el tipo (B) es un cubo hecho de filtros, una caja en la que se coloca un ventilador de caja.

(A) Aquí hay un video que muestra cómo ensamblar un ventilador de caja con un filtro MERV 13:

(También se muestra un diseño de filtro doble al final). Aquí hay un diagrama útil:

Tenga en cuenta que el ventilador tira aire mediante el filtro. Deberá colocar la flecha de flujo de aire del filtro MERV en consecuencia.

Según mi lectura, parece que hay dos problemas con el ventilador de caja: fijación y fugas.

Para sujetar el filtro al ventilador, el video usa lo que parece una cinta adhesiva de pintor azul. La solución clásica sería, por supuesto, cinta adhesiva. La cinta adhesiva deja un residuo pegajoso, asqueroso al cambiar los filtros. La cinta de enmascarar de pintor no lo hace, pero asegura el filtro de manera menos efectiva. Un alternativa es utilizar unas bandas elásticas, como se muestra aquí:

La fuga se debe a que hay un espacio entre el filtro y el ventilador. El video dice que está bien (y todo el aire pasará por el filtro en algún momento). Otras implementaciones sellan el espacio con cinta adhesiva por todas partes (asqueroso). Los obsesivos sellan la brecha con masilla (difícil de cambiar el filtro). Finalmente, diseñadores notado fugas en el espalda del ventilador:

Algo que en Pirie notamos al implementar esta solución es que el ventilador de caja quiere mover mucho aire y agregar el filtro a un lado hace que el ventilador extraiga aire adicional del lado sin filtro, especialmente en las esquinas. Creamos e instalamos un protector de cartón en el lado opuesto del ventilador para bloquear las esquinas. En nuestras pruebas no científicas (al sentir el aire en el exterior del filtro), este escudo aumentó el flujo de aire a través del filtro.

El escudo de cartón:

Dado que el diagrama de bandas elásticas tiene huecos y fue elaborado por Jim Rosenthal, director ejecutivo de Tex-Air Filters, un fabricante de filtros en Texas, Me inclino a creer que las fugas no importan mucho. (Quizás es más probable que el motor del ventilador se sobrecaliente si todas ¿El aire debe pasar a través del filtro?)

(B) Aquí hay un video de This Old House que muestra cómo ensamblar un cubo de ventilador de caja. Debo confesar que disfruté viendo a los artesanos de This Old House pegando filtros con cinta adhesiva y un ventilador juntos, en lugar de, digamos, crear una escalera de caracol a partir de un tronco de árbol con un solo cincel, un proyecto más típico de ellos:

(La primera parte del video incluye una discusión realmente útil sobre los filtros MERV y los sistemas HVAC domésticos). Aquí hay un volcado de pantalla del artículo terminado. ¡Trabajo descuidado con la cinta, chicos!

Y en el hogar:

¿Por qué un cubo? Energía de la casa azul explica:

El desafío con los filtros es que crean una barrera entre el ventilador y la habitación, lo que ralentiza la cantidad de aire que se entrega. Los filtros de tejido más apretado, que atrapan más PM2.5 más pequeño, también dificultan el paso del aire. Esto crea una disminución en el flujo de aire y una mayor caída de presión.

Por lo tanto, existen preocupaciones sobre el sobrecalentamiento del motor del ventilador cuando agrega un filtro de alto MERV. La caída de presión hace que el ventilador trabaje más para empujar el aire a través del ventilador. Las versiones de carpa y caja reducen la caída de presión al aumentar la cantidad de área de superficie del filtro, disminuyendo el efecto de la resistencia del aire. Puntos de bonificación: más área de superficie de filtro significa que no tiene que reemplazar los filtros con tanta frecuencia.

¿Funcionan los ventiladores de caja? Según los filtros Tex-Air (citados en Wired arriba) ellas hacen:

El pensamiento actual es que las partículas que contienen virus Covid-19 viables comienzan en aproximadamente una micra. Las partículas de menos de 5 micrones se depositan en el aire muy lentamente. Pueden permanecer en el aire durante horas. Estas partículas se denominan aerosoles y son uno de los principales métodos de transmisión de Covid-19. En consecuencia, el rango de tamaño de partículas de uno a cinco micrones es un buen objetivo para la eliminación del filtro.

Entonces, ¿cómo lo hicimos en nuestras pruebas con nuestro dispositivo de limpieza “Ventilador de caja con filtro MERV 13”? En la sala de herramientas, el dispositivo eliminó el 59,7% de las partículas de un micrón y el 86,4% de las partículas de cinco micrones. En la sala de descanso, el dispositivo eliminó el 74,6% de las partículas de un micrón y el 80% de las partículas de 5 micrones. En resumen, los resultados muestran reducciones significativas en el rango de tamaño de partícula objetivo. El “Ventilador de caja con filtro MERV 13” debería ser una herramienta útil en la lucha contra Covid-19 ..

Una cosa que debemos dejar en claro: este dispositivo no es un purificador de aire HEPA. No tiene una tasa de suministro de aire limpio (CADR), que es el estándar para medir la eficacia de los purificadores de aire. Comprar y usar un purificador de aire HEPA es la mejor opción. Sin embargo, su costo puede resultar prohibitivo. En este caso, el “Ventilador de caja con filtro MERV 13” es una opción razonable.

Algunos puntos aleatorios más antes de cerrar:

(1) Comprar filtros MERV13 + ahora en caso de que haya escasez más adelante debido a problemas de la cadena de suministro.

(2) Los ventiladores de caja también funcionan con humo de incendios forestales:

(3) Para las instituciones, tener una estrategia de comunicación:

¡El hecho de que esté pegado con cinta adhesiva no significa que no funcione!

(4) TexAir midió sus recuentos de partículas con un contador de partículas portátil Lighthouse IAQ 3016-IAQ, que cuesta $3500. Si eso es un poco rico para su sangre, al menos puede obtener una lectura sobre la efectividad de la potencia de ventilación del ventilador de caja con un medidor de C02, donde el CO2 es un proxy del aire en el que la gente ha respirado, hablado, cantado o gritado, y por tanto para la carga viral. El aire viciado tendrá una lectura alta; suficientes cambios de aire por hora le darán una lectura baja. El Aranet4 parece ser el favorito de los fanáticos:

Yo creo eso 500 es el número que desea ver.

* * *

Al igual que con las máscaras, hay una enorme cantidad de experimentación de bricolaje en marcha con abanicos de caja. Eso me hace feliz y esperanzado. Si algún lector ha experimentado con los ventiladores de caja, o planea hacerlo, ¡comparta!

NOTAS

[1] Aquí hay una tabla útil sobre filtros de aire portátiles comerciales:

Fácil de imprimir, PDF y correo electrónico



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