Instituto Hermann-Rietschel, Universidad Técnica de Berlín

Imagen 1: Sala limpia de investigación con flujo turbulento de afinamiento (TVS)

Imagen 2: Sala limpia de investigación con flujo desplazamiento de baja turbulencia (TAV)

Imagen 3: Visualización de la alteración de un obstáculo en un flujo de desplazamiento con turbulencia reducida

Imagen 4: Visualización del área de flujo de retorno debajo de un obstáculo en un flujo de desplazamiento con turbulencia reducida

Imagen 5: Visualización de la turbulencia de una persona en un flujo de desplazamiento con poca turbulencia

Imagen 6: Cirugía de investigación en el HRI con simuladores de personas

Imagen 7: Participantes en la capacitación en la sala limpia

El Hermann-Rietschel-Institut (HRI), Departamento de Sistemas de Energía en Edificación de la Universidad Técnica de Berlín, surgió de la "Estación de Pruebas para Instalaciones de Calefacción y Ventilación" fundada por Hermann Rietschel en 1885. Es el instituto universitario más antiguo del mundo en su campo.

Los trabajos de investigación y los resultados de las investigaciones del HRI influyen en el desarrollo de la tecnología de calefacción y ventilación en Alemania y contribuyen, entre otras cosas, a la elaboración de normas y directrices. Desde junio de 2011, el Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel dirige la cátedra y ha enfocado su trabajo en minimizar el conflicto entre los requisitos de confort, la higiene del ambiente interior y la eficiencia energética de las instalaciones. En este contexto, también se realiza investigación principalmente en salas limpias (salas de pureza y salas del sector salud).

En un total de 1800 m² se encuentran un auditorio, salas de seminarios, talleres, oficinas, un clúster de computación propio con 400 núcleos de cálculo para simulaciones numéricas y varios hangares de pruebas de 6 a 8 m de altura. Para investigar las diferentes cuestiones, en el HRI existen instalaciones de prueba, así como tecnología de medición y software adecuados.

En particular, además de laboratorios de flujo de aire genéricos, también están disponibles dos salas limpias de investigación y una sala de operaciones de investigación.

Sala limpia de investigación en el HRI

Para investigaciones experimentales, el HRI cuenta con un laboratorio de investigación altamente modular. En un área de 75 m² se encuentran dos salas limpias con sus correspondientes vestíbulos (Imágenes 1 y 2). La configuración cubre con sus posibilidades aproximadamente el 90 % de los casos de salas limpias instaladas en la práctica, por lo que esta sala limpia de investigación es única en Alemania.

Desde el punto de vista de la ventilación, se emplean dos conceptos de protección: una sala limpia está equipada con un flujo turbulento de dilución (TVS, Imagen 1) mediante perforaciones en el techo y unidades de ventilación con filtros de recirculación con filtros H14. La segunda sala limpia (Imagen 2) se ventila mediante un flujo de desplazamiento con baja turbulencia (TAV) mediante unidades de ventilación con filtros de panel completo con filtros U15 y suelo doble. El sistema de ventilación de aire acondicionado conectado permite volúmenes de aire de hasta 13.000 m³/h. Junto con la recirculación de las unidades de filtración, se pueden lograr hasta 600 cambios de aire por hora en la sala limpia TAV. Para proteger contra la contaminación cruzada, se ha implementado una cascada de presión desde las salas más limpias a las menos limpias, con una diferencia de presión de 15 Pa ± 5 Pa. Las temperaturas pueden regularse en un rango de 16 a 24°C con una tolerancia de ± 0,1 K, y la humedad relativa del aire en un 40 a 60 % con una tolerancia de ± 10 %.

Una fortaleza especial del HRI es la visualización de los flujos de aire, en la que se emplean diversos métodos (Imágenes 3, 4 y 5).

Sala de operaciones de investigación en el HRI

Desde 2018, el HRI opera una sala de operaciones de investigación propia (Imagen 6). En esta sala completamente equipada desde el punto de vista de la ventilación, se pueden realizar casi cualquier concepto de flujo de aire en el interior: además del flujo de desplazamiento de baja turbulencia habitual en las operaciones, también es posible una ventilación mixta turbulenta con ocho entradas de aire regulables individualmente e incluso ventilación con fuentes de aire. A través de aberturas de aire libres, también se pueden realizar tomas de aire y extracción local. En este laboratorio, se investiga de manera experimental en busca de métodos más efectivos y eficientes para la ventilación en quirófanos, con el fin de garantizar la máxima seguridad para pacientes y personal.

Oferta de formación

Una vez al año, en el instituto se realiza la capacitación "Sistemas y conceptos de tecnología de salas limpias" (Imagen 7). Aunque los fundamentos teóricos específicos de las salas limpias son bien conocidos en la literatura, los procesos reales en las salas limpias suelen diferir significativamente. Esta discrepancia entre teoría y práctica se muestra principalmente mediante ejercicios experimentales en la formación continua, permitiendo experimentar de cerca las diferencias entre los flujos ideales y reales en las salas limpias. Para los problemas relacionados en los tres bloques temáticos de formas de flujo, física de aerosoles/filtros y automatización de edificios/presión, se presentan y transmiten propuestas de solución. La próxima capacitación de tres días tendrá lugar en septiembre de 2019 en el laboratorio de investigación del Hermann-Rietschel-Institut.