Inventores taiwaneses diseñan «F+L Lighting Ventilation Balls», ventilación e iluminación natural todo en uno para naves y fábricas

Diseño innovador: Integración de funciones de ventilación e iluminación para resolver problemas de fugas, mantenimiento y daños por aves.

Para qué sirve

Este producto combina en una sola solución las necesidades de ventilación e iluminación para fábricas, eliminando problemas comunes como las fugas de agua, el difícil mantenimiento y la vulnerabilidad al daño causado por aves. Su diseño desmontable y resistente al agua resuelve eficientemente las limitaciones de los sistemas tradicionales de ventilación, mejorando su funcionalidad y durabilidad.

Qué lo inspiró

En muchas fábricas de Asia, las bolas de ventilación tradicionales son difíciles de mantener debido a limitaciones en su fabricación. Durante lluvias intensas, estas estructuras a menudo generan filtraciones, poniendo en riesgo la seguridad de los trabajadores y dañando los bienes almacenados. El mercado no ofrecía una solución efectiva, lo que llevó al equipo a desarrollar un diseño inspirado en los sistemas de circulación de oxígeno y humedad de los organismos marinos. Este enfoque permitió integrar funciones de ventilación y drenaje, al tiempo que se añadió una capacidad de iluminación modular, solucionando problemas heredados de los productos tradicionales.

Cómo funciona

El diseño estructural divide el interior de la bola de ventilación en dos espacios:

1. Bloqueo y drenaje de agua: Una pared impermeable central desvía el agua hacia el exterior, evitando filtraciones incluso durante fuertes lluvias y vientos.
2. Mejora en la eficiencia de ventilación: Se rediseñó el flujo de aire para que los gases se expulsen desde el espacio interior hacia el exterior, utilizando aspas cónicas que aumentan la eficiencia de ventilación.
3. Iluminación integrada: La cubierta superior funciona como un panel de lentes que guía la luz natural hacia el interior del edificio, eliminando la necesidad de abrir huecos adicionales para iluminación.
4. Modularidad y mantenimiento: Los componentes son desmontables y reemplazables, lo que simplifica el mantenimiento y permite el uso de materiales plásticos, reduciendo los costos de fabricación y aumentando la sostenibilidad.

Proceso de diseño

El desarrollo de este producto comenzó con un enfoque en la impermeabilidad, inspirándose en los sistemas biológicos de los organismos marinos. Este diseño incluye:

• Estructura aislante: Evita que la humedad exterior penetre mientras mantiene una ventilación eficaz.
• Montaje y desmontaje fácil: Los componentes vulnerables, como las aspas, son reemplazables, reduciendo costos de mantenimiento.
• Protección contra aves: Barreras externas protegen el sistema de posibles daños.
• Función de iluminación añadida: Se incorporó un sistema de lentes que convierte la parte superior en una fuente de luz natural.

Gracias a esta combinación de funciones, un solo producto puede satisfacer múltiples necesidades operativas en las fábricas modernas.

Plan de desarrollo posterior

• El producto está siendo sometido a pruebas funcionales a pequeña escala en colaboración con empresas constructoras.
• Se está llevando a cabo un análisis de vida útil de los componentes en asociación con un equipo especializado en ingeniería mecánica de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán.
• Estos esfuerzos están dirigidos a optimizar el diseño y maximizar el valor comercial del producto.

Cronograma de desarrollo:

1. 2024 Q1-Q2: Diseño industrial y mecánico.
2. 2024 Q3-Q4: Participación en competencias y búsqueda de patentes (en curso).
3. 2025 Q1-Q2: Producción piloto a pequeña escala y análisis de presión en campo.
4. 2025 Q3-Q4: Producción a escala comercial con integración en el mercado global.

Materiales empleados

• Panel de lente (Lens Spotlight Panel): Vidrio o lentes de acrílico.
• Anillo superior de fijación (Top Retaining Ring): ABS+PC.
• Pared central impermeable (Central Waterproof Wall): ABS+PC.
• Ventilador (Ventilation Fan): ABS+PC.
• Rodamientos (Bearing): Acero inoxidable (SUS304).
• Bandeja de drenaje (Drain Pan): ABS+PC.
• Anillos de protección perimetral (Perimeter Crash Rings): Acero inoxidable (SUS304).
• Base fija (Fixing Base): Acero inoxidable (SUS304).

Avances destacados:

• Uso de materiales ligeros y resistentes, como ABS+PC y acero inoxidable, que aseguran durabilidad y facilidad de fabricación.
• Las pruebas y simulaciones buscan garantizar la eficiencia funcional y una vida útil prolongada del producto en condiciones reales.
• El objetivo final es un lanzamiento exitoso en el mercado global, ofreciendo una solución rentable y sostenible para fábricas e instalaciones industriales.

Qué lo hace diferente

Este producto es el primero en el mercado en combinar funciones de ventilación e iluminación exterior guiada. Algunas de sus características más destacadas incluyen:

• Apertura única: Permite instalar ventilación e iluminación en el mismo lugar, simplificando el diseño de las fábricas.
• Resistencia al clima extremo: La estructura evita que el agua entre, incluso bajo condiciones meteorológicas severas, sin requerir sistemas eléctricos.
• Sostenibilidad: Su diseño modular facilita la producción con materiales plásticos reciclables, reduciendo la huella ambiental.
• Mantenimiento económico: Al evitar componentes metálicos y reducir las piezas a ensamblar, los costos de mantenimiento y reparación disminuyen significativamente.

La imagen muestra el diseño estructural y los componentes clave de F+L Lighting Ventilation Balls. A continuación, se traduce y resume la información al español:

Diseño y funcionalidades clave.

1. Anillos de colisión para prevenir daños por aves: Protecciones externas que evitan impactos de aves en las aspas y otros componentes vulnerables.
2. Pared central impermeable (Central Waterproof Wall): Sistema que redirige el agua de lluvia para evitar filtraciones, asegurando que el flujo de aire no se vea comprometido.
3. Facilidad de desmontaje y reparación: Componentes modulares diseñados para facilitar el ensamblaje, el mantenimiento y el reemplazo de piezas dañadas.
4. Panel de lente (Lens Spotlight Panel): Superficie superior que permite el paso de luz natural hacia el interior del edificio, integrando funcionalidad de iluminación.
5. Ventilador (Ventilation Fan): Sistema de aspas optimizado para maximizar la eficiencia del flujo de aire.
6. Rodamientos (Bearing): Estructuras que permiten el movimiento suave y eficiente del ventilador.
7. Bandeja de drenaje (Drain Pan): Recoge y redirige el agua hacia el exterior, reforzando la impermeabilidad del sistema.
8. Anillos protectores perimetrales (Perimeter Crash Rings): Refuerzan la estructura y ofrecen protección adicional contra impactos externos.
9. Base fija (Fixing Base): Estructura que asegura estabilidad al producto, permitiendo una instalación firme.

Resumen del diseño modular: Cada componente puede ser reemplazado de manera independiente, evitando el desperdicio de toda la unidad en caso de fallo de una pieza específica. Los usuarios pueden personalizar la configuración según sus necesidades específicas.

Beneficio adicional: Este diseño modular y multifuncional proporciona una solución integrada para ventilación, impermeabilidad e iluminación, ideal para entornos industriales.

Planes para el futuro

El diseño industrial y mecánico ya está finalizado, y el equipo está colaborando con expertos en mecánica para realizar pruebas de dinámica de fluidos, durabilidad de materiales plásticos y resistencia a la presión. En los mercados asiáticos y taiwaneses, se han iniciado pruebas de campo en pequeña escala y alianzas con socios locales. Además, el equipo está explorando aplicaciones adicionales del producto, participando en competencias internacionales y buscando clientes potenciales en otros países. Su objetivo es llevar este producto innovador a un público global, contribuyendo a resolver problemas similares en diferentes industrias.

F+L Lighting Ventilation Balls representa un avance en la sostenibilidad industrial, mejorando las condiciones de trabajo y reduciendo el impacto ambiental a través de un diseño funcional, eficiente y respetuoso con el medio ambiente.

Vía www.jamesdysonaward.org