dic 07 2009

Aviación: Presurización de cabina y aire acondicionado.

Publicado por: at 13:24 Categorías:Aviación,General

Aviación: Presurización de cabina y aire acondicionado.

Una de las cosas que solemos dar por hecho es que dentro de un avión hay aire respirable. Esto es algo que, muchas veces, damos por sentado sin pararnos a pensar que un avión vuela en condiciones tales que harían realmente difícil respirar el aire exterior. Los aviones vuelan a unas altitudes sobre el nivel del mar en las que el aire exterior está a una temperatura de -40ºC. Además, según las leyes de la física, a las altitudes en las que vuela un avión comercial la presión atmosférica es tan baja que las moléculas de aire están tan separadas entre si que hacen que el aire pueda ser irrespirable.

Otros muchos piensan que hay algún tipo de depósito de aire respirable que abastece a la cabina de aire. Otros ni siquiera se lo plantean y con respirar tienen bastante.

Para todos aquellos que alguna vez se han preguntado ¿Por qué en un avión que vuela a unas altitudes donde la presión atmosférica es tan baja no nos damos cuenta? ¿Por qué si el aire del exterior del avión está a -40ºC podemos respirar dentro? vamos a intentar darles respuestas. Intentaremos que la explicación sea tan sencilla que todos podamos entenderla sin tener que hacer un máster en aeronáutica.

Presurización de cabina:

Cuando un avión está en tierra la presión del exterior del avión y la del interior son equivalentes, no se nota ninguna diferencia. El problema viene cuando el avión comienza a ascender hasta su altitud de crucero. En vuelos domésticos esa altitud suele ser mucho menor que en los vuelos transoceánicos o intercontinentales. ¿Cómo hacer que la presión de la cabina crezca de manera que haya más presión en la cabina que en el exterior? La respuesta es cogiendo aire del exterior e “inyectándolo” en el interior de la cabina.

Un avión, aunque enorme, rígido, metálico y sólido que pueda parecer es realmente parecido a un globo. No, no cambia su forma a medida que lo hinchamos o deshinchamos pero sí podemos hacer eso, hincharlo de aire o hacer que se deshinche.

Cuando el avión va ascendiendo y la presión va disminuyendo, para que los humanos que viajamos en el avión no tengamos problemas, hay una serie de sistemas que van metiendo aire del exterior hacia la cabina de manera que es como si la hinchara, el aire que entra se junta al que ya hay dentro y si no se permite su salida pues se va compactando, luego entonces, la presión va aumentando en el interior de la cabina.

¿De dónde se coge ese aire?

Ese aire se coge del exterior del avión. Es el aire que entra en los motores, estos lo comprimen para usarlo en la impulsión del avión. Parte de ese aire que se va comprimiendo se sangra (extrae) del motor y se lleva hacia el aire acondicionado para purificarlo y enfriarlo (ya que sale del motor, que está caliente) y se introduce en la cabina.

¿Por qué no se escapa el aire?

El aire que se introduce en la cabina no tiene manera de salir a no ser que se active una válvula que se llama “outflow valve” por lo tanto se queda dentro, cuanto más aire metamos y no dejemos salir más presión habrá en el interior del avión.

Ahora ya tenemos la presión que deseamos dentro de la cabina mientras estamos a altitud de crucero pero ¿qué pasa cuando descendemos y la presión exterior va creciendo? En ese caso la “outflow valve” se activa y va dejando salir aire para que la presión interior del avión sea siempre estable independientemente de las condiciones exteriores. Si el ajuste de la presurización o el manejo de la presurización por parte de los pilotos es fina apenas notaremos nada. Si, por el contrario, los márgenes de cambio de presión son más amplios, cuando vayamos descendiendo notaremos como los oídos se nos “tapan”.

Aire acondicionado:

El acondicionamiento del aire, la modificación de su temperatura se hace en unos dispositivos que se llaman “pack de aire acondicionado”. Es habitual que haya dos “packs”, uno que acondiciona la temperatura de la cabina de pilotaje y otro que acondiciona la cabina de pasajeros.

El aire se saca del sangrado del motor, aire que el motor está comprimiendo para su uso en la impulsión, pasa por una serie de tuberías, humidificadores y demás “cacharritos” que hacen que el aire caliente saliente de los motores se enfríe y pueda pasar a la cabina a una temperatura agradable.

Una gran explicación de cómo funciona se la vamos a dejar a Pablo, el cual nos dejará, espero, un comentario con su explicación del “serpentín de un calentador” que será muy didáctico.

Saludos / José D.

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22 Respuestas to “Aviación: Presurización de cabina y aire acondicionado.”

  1. françoise savary dice:

    En mi última vuelta de Buenos Aires la pasé muy mal con el asma, me pareció que tenía que ver con la presurización porque subí al avión respirando bien y se complicó a medida que pasaban las horas. Hay buena o mala presurización? Leí hace años, cuando se dejó de fumar en los aviones, que las compañías iban a aprovechar para ahorrar en la renovación del aire y que no era tan bueno como parecía.

    • Hola Franny,

      Es sabido que los aires acondicionados y los asmáticos no os lleváis muy bien. Que se ahorre en el sistema de depuración del aire, sinceramente, no lo creo. Que pudiera estar algo menos higienizado o que en aquel vuelo el aire contuviera partículas… puede ser.

      Saludos / José D.

  2. Pablo dice:

    Hola, la explicación del comentario tiene origen en una simplificación extrema del sistema, El pack de aire acondicionado de un avión es básicamente un intercambiador de calor, funciona como el serpentín del calentador de agua que tenemos en casa, o mejor aún, como el radiador de un coche normal (salvo que estos actúan con agua-aire). Usando un sistema parecido al de los serpentines de un calentador de agua, por el intercambiador pasan el aire del sangrado (muy caliente) y aire que entra desde el exterior (muy frío). Parte del calor y del frío se transfieren entre los conductos de tal forma de que el aire que procede de los motores se enfría a temperaturas aceptables, unos veintitantos grados, de la misma forma, pero inversamente, que el agua fría se calienta tras pasar por la cámara de combustión de un calentador, o que el radiador de un coche enfría el agua que viene del motor. Muchos de los sistemas en un avión aunque parezcan muy complejos tienen una fundamentación muy simple, probada y segura. Espero que esta explicación no confunda más que las dudas que pueda despejar y que los que realmente saben del tema sepan disculpar la simplificación. Saludos al equipo de Aerum.

  3. Diego dice:

    El aire acondicionado de los aviones, es igual al de las oficinas, que crean molestias a las personas que sufrimos de enfermedades respiratiorias?
    siempre tuve esa duda!

    gracias.

    Diego

    • Hola Diego,

      Gracias por mandarnos tu pregunta y, claro, por leernos!

      El problema de esas molestias que se sufren suele ser por la poca limpieza de los filtros del aire. El mantenimiento de esos aparatos, en las oficinas, se suele obviar y, en algunas ocasiones, no se mantienen adecuadamente.

      Aunque no puedo asegurarte que no pudiera haber esas molestias, lo que sí puedo decir es que TODO componente de un avión se mantiene correctamente y en los plazos que mandan los manuales.

      Saludos / José D.

  4. viacheslav dice:

    Pablo ! la extrema simplificación de tu comentario deja muchs dudas!
    Disculpa la molestia, pero quisiera que tubieras a bien tomarte la molestia de explicarlo mejor, ya que el sistema de aire acondicionado de un avión no es tan sencillo como parece.

    Soy estudiante de ingeniería aeronáutica, y creo que Pablo y otros conocedores, pueden contribuir grandemente, a que estudiantes como yó podamos tener “dominio” del sistema y así poder ayudar a otra generación de relevo que deba conocer el sistema.

    Quisiera saber, como se puede controlar la medida de caudal de aire caliente de sangrado y de aire frío de impacto. ¿Cuales son las temperaturas promedio del aire de sangrado y de impacto respectivamente?

    Quisiera saber cuantos intercambiadores de calor posee un avion comercial o militar, dependiendo de las especificaciones técnicas de la aeronave, en función del tamaño, del régimen de trabajo de sus motores, etc.

    Quisiera saber si el aire de impacto es usado como refrigerante para climatizar (Refrescar) el aire de sangrado de los motores, o si sencillamente se usan otros refrigerantes como el freón.

    Quisiera que ahondaras un poco más en cuanto a los detalles propios del funcionamiento de los sensores de temperatura y presión.

    Quisiera saber como funciona el sistema de humectación de los aires acondicionados de un avión.

    Quisiera saber como funcionan los ventiladores del aire acondicionado de un avión.

    Disculpa por preguntar tantas cosas !
    Espero por tu respuesta Pablo !
    Te deseo los mejores momentos, y me despido enviándote un gran abrazo de colegas.

    • Hola Viacheslav,

      Gracias por comentar en Aerumblog. Nos alegra que las próximas generaciones de ingenieros lean nuestro humilde blog. También te diré que, de momento, Aerumblog no es un punto de encuentro de ingenieros o especialistas de alto nivel, de momento, que todo se podría andar. Efectivamente Pablo nos regaló un símil para que cualquier persona no familiarizada con la materia pudiera hacerse una idea de cómo funcionan algunos de los sistemas del avión. Quizás tú que estudias el tema y estás en la carrera idónea puedas arrojarnos más luz a medida que vayas avanzando en tus cursos.

      También te invito a que prepares un post con la información que hayas podido obtener en la carrera de manera que acercaras algo de la aeronáutica a aquellos que no estudiamos el tema, algo que nos haga entender de dos pinceladas esos complejos mecanismos de un avión. Te animo a que nos lo regales… así Aerumblog crecerá un poco más!

      Pablo… te han lanzado un órdago!

      Saludos / José D.

  5. viacheslav dice:

    José D Ortiz !

    Que tal ! como estas !

    Muchas gracias por leer mi mensaje !, porfa, no hables de AERUM en términos de un blog humilde. No es humilde ! es un blog! Y créeme que por tu petición, estoy ahora comprometido a dejar plasmadas mis investigaciones en este blog, simplificadas en la medida de lo posible.

    Ya he podido completar parte de la información, pero es solo en función de un Cesna de la Fuerza Aerea de Venezuela, y aunque en la práctica el principio de funcionamiento de la presurización y aire acondicionado de las aeronaves es el mismo, es bueno considerar los detalles coorespondientes a los diseños particulares.

    Si te soy sincero, solo estaba trabajando en el estudio de los aires acondicionados para JETSTREAM, en el planteamiento de un diseño de intercambiador de calor para JETSTREAM como anteproyecto de la universidad, dado lo avanzado de los semestres.

    Pero como te dije antes, estoy comprometido a darle crecimiento a este blog (al término de mis investigaciones) tanto como sea posible, ya que he sido bienvenido !

    Saludos Jose ! DTB.

    • Hola Viacheslav,

      Genial! Oh como decís allí, chévere, fino fino, eso está muy padre! :) Qué control de la dialéctica venezolana… Y eso es porque no tengo ratón ni he necesitado encabinarme con mis Arnette! Jaja… perdona, perdona, que se me va el argot… :)

      Lo dicho, nos encantará que formes parte de nuestra pequeña comunidad y que poco a poco hagamos grande Aerum!

      Saludos / José D.

  6. Alonso dice:

    Hola que tal. Encontre este blog y me ha sido de mucha ayuda, ya que soy aspirante a estudiar Ingenieria Aeroespacial en la Universidad Autonoma de Baja California. Solo dejo este pequeño mensaje para Felicitarlo, y a la vez agradecer ya que la información aqui me ha sido muy util para complementar mi investigación. Apenas curso el segundo semestre. Bueno, saludos y que estés bien.

    Atentamente Alonso.

    • Hola Alonso,

      Nos alegra mucho que te haya gustado el blog y que, en cierta medida, te haya ayudado en algo. No dejes de hacerte fan nuestro en Facebook, búscanos como Aerumblog.

      Esperamos alguna aportación o corrección de lo publicado ya que tú tienes estudios al respecto.

      Saludos / José D.

  7. asdsdfdfg dice:

    como mierda imprimo esta

  8. m carmen dice:

    hola , soy estudiante de ing.tecnica industrial estoy preprando el proyecto fin de carrera k se basa en el sistema de climatizacion de un c-295 pero me he kedado algo pillada alguien por favor me poddria decir como se calcula el caudal de aire que extraigo del motor??

    • Hola M Carmen,

      Muchas gracias por leernos, es interesante saber que universitarios nos leéis. Yo, personalmente, no tengo la respuesta, pero invito a que cualquier Aerumito, si lo sabe, te lo haga saber!

      Un saludo / José D.

  9. celia dice:

    Hola, he sabido que el B787 tienela presurización de la cabina diferente al resto de aviones, queria saber como es la nueva presurización y cuales son las diferencias?
    gracias. un saludo

  10. Gabriel dice:

    Hola que tal antes que nada felicitarlos por este blog, muy bueno. Por lo que he leido, no tengo ningun conocimiento tecnico ni tampoco soy ningun profecional de esto, (solo un aficionado a la aviacion virtual, que por los pocos conocimientos que tengo se ve muy real) en la mayoria de los aviones modernos, los packs mantienen una precion de aire equivalente a 2.500 m o 8.000 pies . El Boeing 787 airliner (en desarrollo) contará con una presurización equivalente a 1.800 m (6.000 pies), que según Boeing aumentará considerablemente el confort de los pasajeros. El Airbus A350 podría ir incluso más allá considerando una presurización equivalente a 1.500 m (5.000 pies). Espero haberte ayudado celia, si hay sabe mas comente. mi fuente wikipedia jeeeee. suerte saludos desde argentina

  11. Anónimo dice:

    una prgunta cmo se acondiciona la cabina de una avion para q los pasajeros puedan respirar

    • Hola Anónimo/a:

      Veo que el comentario lo has hecho en un post que, precisamente, habla de cómo funciona el tema del aire acondicionado y la presurización de cabina.

      Puedes afinar un poco más en tu pregunta? qué parte es la que podemos explicar mejor?

      Saludos / José D.

  12. MARIA JOSE dice:

    Mi marido es laringectomizado desde hace casi 2 años. En ese tiempo, en alguno de los viajes que hemos hecho ha acabado con tos, coágulos de sangre y sangrado hasta que después de 3 ó 4 días en casa, se le pasaba. El tema es que los únicos viajes que le han causado eso han sido en avión. No sé si será casualidad pero, ¿puede influirle negativamente la presión, la altura ó el aire acondicionado del avión?. Gracias.

    • Hola María José!

      Gracias por leernos y bienvenida.

      Pues, si quieres una respuesta honesta, debería decirte que no lo sé. Es un tema demasiado médico para podértlo resolver siquiera por referencias, pero esperaremos a ver si alguno de los Aerumitos que nos leen pueden responderte!

      Espero que vuestros viajes mejoren!

      Saludos / José D.

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