Autor: departamento técnico de Mycond
Mantener un microclima óptimo en los espacios museísticos y de archivo es un requisito fundamental para la conservación a largo plazo de los bienes culturales. El control de la humedad del aire es especialmente crítico, ya que unos parámetros inadecuados pueden provocar daños irreversibles en los objetos. Los sistemas modernos de deshumidificación permiten mantener con precisión el régimen termo-higrométrico necesario, pero su diseño exige un enfoque integral y la consideración de las particularidades de cada objeto.
Requisitos normativos del microclima en espacios museísticos y de archivo
Cada tipo de objeto tiene sus propios parámetros de microclima óptimos. Para documentos de papel se recomienda 18-22°C con una humedad relativa de 50-55%, los muebles de madera se conservan a 18-22°C y 45-55% HR, los objetos metálicos y armas a 15-20°C y 35-45% HR. Los textiles y tejidos requieren 18-20°C y 50-55% HR, los lienzos pictóricos 18-22°C y 50-55% HR, y las fotografías y películas 15-18°C con una humedad relativa de 30-40% HR.
El rango normativo general de humedad relativa para la mayoría de los materiales es de 40-55% HR, pero para objetos sensibles se fijan márgenes más estrechos. Las variaciones diarias de temperatura no deben superar 2-3°C, y de humedad 5-7% HR, para evitar deformaciones térmicas. El cambio de parámetros entre estaciones debe ser gradual, no más de 3-5% HR por semana.
Especificidades de los depósitos de archivo en comparación con las salas de exposición
Los depósitos de archivo y las salas de exposición difieren significativamente en su régimen de uso. En los archivos el acceso del personal es poco frecuente, mientras que en las salas de exposición hay un flujo constante de visitantes. Los regímenes de temperatura en archivos suelen ser más bajos (15-18°C) para ralentizar la degradación de los materiales. Los requisitos de humedad para documentos de archivo también suelen ser inferiores (40-50% HR) a los de los objetos expuestos.
La ausencia de emisiones de humedad constantes por parte de los visitantes en los depósitos de archivo simplifica los cálculos del balance higrométrico. Al mismo tiempo, los requisitos de estabilidad de parámetros para archivos son más estrictos: las oscilaciones admisibles son solo de ±3% HR. Debido a la conservación de documentos únicos, los sistemas de deshumidificación para archivos a menudo se diseñan con redundancia de equipos.
Las salas de archivo se ven muy afectadas por la infiltración, especialmente si están situadas en sótanos con humedad elevada. Para archivos fríos con temperatura inferior a 15°C, los sistemas de deshumidificación por adsorción son los más eficaces, ya que los sistemas por condensación trabajan con baja eficiencia en esas condiciones.
Componentes del balance de humedad de un espacio museístico
Comprender los componentes del balance de humedad es clave para calcular correctamente la capacidad del deshumidificador para un museo. La infiltración de humedad a través de los cerramientos, ventanas, puertas y fisuras es especialmente significativa en edificios históricos. Para su cálculo se considera la diferencia de contenido de humedad entre el aire exterior e interior y la tasa de renovación de aire.
Las emisiones de humedad de los visitantes del museo son el segundo componente importante. Una persona adulta emite 40-80 g de humedad por hora según el nivel de actividad y la temperatura del espacio. En el cálculo se tiene en cuenta el número de personas, el tiempo de permanencia (normalmente 30-90 minutos) y el nivel de actividad (marcha tranquila).
Un factor importante es el intercambio de humedad con los objetos. Los materiales higroscópicos (madera, papel, textil) pueden absorber humedad cuando aumenta la humedad ambiental (sorción) o liberarla cuando disminuye (desorción). Estos procesos son inerciales y pueden durar horas o días, creando un efecto tampón.
Selección del tipo de sistema de deshumidificación para entornos museísticos
Al elegir entre deshumidificación por condensación y por adsorción para un museo, los criterios clave son la temperatura del espacio, la humedad objetivo y la eficiencia energética. La deshumidificación por condensación se basa en enfriar el aire por debajo del punto de rocío, condensar la humedad y recalentar el aire. Estos sistemas son muy eficientes a temperaturas moderadas (por encima de 15°C), proporcionando COP 2-4, y tienen un coste relativamente bajo.
Sin embargo, a temperaturas por debajo de 15°C la capacidad de la deshumidificación por condensación cae bruscamente, y por debajo de 5°C puede producirse escarchado del intercambiador. Para archivos fríos con temperaturas por debajo de 15°C o para alcanzar humedades objetivo muy bajas (por debajo de 35% HR), la deshumidificación por adsorción es más eficaz, ya que ofrece un rendimiento estable independientemente de la temperatura.
Los deshumidificadores por adsorción funcionan mediante la absorción de la humedad por un adsorbente, seguida de su regeneración con aire caliente. Su consumo energético es superior al de los sistemas por condensación (COP 0,5-1,5), pero se mantiene estable incluso a bajas temperaturas.
Cálculo de la capacidad del sistema de deshumidificación
La capacidad del sistema de deshumidificación se expresa en unidades de masa de humedad: kg/h o l/día (1 l de agua equivale aproximadamente a 1 kg). El cálculo se basa en sumar todos los aportes de humedad al espacio: la capacidad debe igualar la suma de las entradas de humedad por infiltración, por visitantes, por ventilación y otras fuentes.
En el cálculo se tiene en cuenta el régimen de funcionamiento del sistema: continuo (24/7) para archivos o periódico para salas de museo durante su horario de funcionamiento. Es obligatorio aplicar un coeficiente de reserva de capacidad, típicamente 1,15-1,25, para compensar factores imprevistos, la desigualdad de cargas y la posible disminución del rendimiento con el tiempo.
Para verificar los cálculos se utiliza el diagrama psicrométrico. En él se determina el estado inicial del aire (temperatura y humedad), el estado final tras la deshumidificación (humedad objetivo), y se comprueba si la diferencia de contenido de humedad se corresponde con la capacidad calculada del sistema.
Balance térmico del espacio durante el funcionamiento del sistema de deshumidificación
Un aspecto importante que a menudo se subestima al diseñar la deshumidificación de museos es el balance térmico del espacio. En el proceso de condensación de humedad se libera calor latente (alrededor de 2500 kJ/kg de agua o 0,7 kWh/kg). Además, se genera calor por el compresor del deshumidificador por condensación, el calentador del deshumidificador por adsorción, los visitantes, la iluminación y a través de los cerramientos.
Durante la deshumidificación intensiva en verano, la carga térmica total puede alcanzar 5-10 kW para una sala de tamaño medio, lo que requiere integración con el sistema de climatización. Un funcionamiento descoordinado de los sistemas de deshumidificación y climatización (cuando el deshumidificador calienta el aire y el climatizador lo enfría) conduce a un doble consumo de energía.
Ubicación del equipo y organización de la distribución de aire
La correcta ubicación del equipo de deshumidificación en el museo influye de forma crítica en la eficacia del sistema. Es necesario garantizar una circulación libre del aire, accesibilidad para el mantenimiento y minimizar el ruido para los visitantes. La distancia del deshumidificador a paredes y otros obstáculos debe ser de al menos 0,5-1,0 m para asegurar la llegada de aire a la boca de aspiración.
Los deshumidificadores autónomos suelen instalarse en el suelo, mientras que los sistemas centralizados pueden colocarse bajo el techo. Es importante organizar la circulación del aire en el espacio para evitar zonas de estancamiento y asegurar una distribución uniforme del aire deshumidificado.
Un error típico es instalar el deshumidificador en una esquina sin la debida circulación de aire o detrás de un tabique que bloquea el flujo de aire. Los sensores de temperatura y humedad se colocan a la altura de los objetos (1,0-1,5 m desde el suelo), en una zona de parámetros estables, lejos de puertas y ventanas.
Sistemas de control y monitorización de los parámetros del microclima
Para un control eficaz de la humedad en el museo se requieren sensores precisos con un error de medición no superior a ±2% HR. Se recomienda calibrar los sensores anualmente y, para aplicaciones críticas, verificarlos con instrumentos de referencia con mayor frecuencia.
Los sistemas de monitorización modernos permiten recopilar y archivar datos con intervalos de 10-30 minutos, lo que posibilita analizar las tendencias de cambio de los parámetros. Para el control de los sistemas de deshumidificación se emplean distintos algoritmos: desde reguladores con histéresis (con banda de 3-5% HR) hasta control PID, que mantiene los parámetros con una precisión de ±1-2% HR.
La integración con los sistemas de gestión del edificio (BMS) permite realizar monitorización remota, recibir alarmas y analizar la eficacia del sistema. La visualización de datos en forma de gráficos ayuda a detectar anomalías y optimizar el funcionamiento del equipo.
Regímenes de operación y ajuste estacional
La eficacia del sistema de deshumidificación del museo depende en gran medida del ajuste estacional correcto. En verano, con alta humedad exterior, se requiere una deshumidificación intensa, pudiendo ser necesario un funcionamiento continuo 24/7. En invierno, con baja humedad exterior, puede reducirse la intensidad de deshumidificación o incluso desconectarse, y en algunos casos será necesaria la humidificación del aire.
En las estaciones intermedias (primavera, otoño) la carga es variable, lo que exige una modulación flexible de la capacidad. Para salas de exposición es posible un modo nocturno con menor intensidad de deshumidificación en ausencia de visitantes, manteniendo parámetros estables.
El cambio de consignas al pasar entre estaciones debe ser gradual, no más de 3-5% HR por semana, para evitar deformaciones de los objetos. Es obligatorio el mantenimiento periódico: limpieza mensual de filtros, verificación trimestral del compresor y sustitución del adsorbente cada 2-5 años.
Eficiencia energética de los sistemas de deshumidificación para museos
El consumo energético específico de los deshumidificadores por condensación suele ser de 0,3-0,6 kWh/kg de humedad eliminada (COP 2-4), mientras que para los deshumidificadores por adsorción este valor es mayor, 0,7-1,5 kWh/kg de humedad (COP 0,7-1,4). Los sistemas por condensación son más eficientes a temperaturas altas, y los de adsorción ofrecen un consumo estable independientemente de la temperatura.
El consumo energético anual se calcula como el producto de la capacidad de deshumidificación, la duración de funcionamiento durante la temporada y el consumo energético específico. Para una sala de museo de 200 m² con una capacidad de deshumidificación de 2 kg/h, funcionando 4000 horas al año y un consumo específico de 0,5 kWh/kg, el consumo anual será de alrededor de 4000 kWh.
La eficiencia energética puede aumentarse significativamente mediante la recuperación del calor de condensación, que puede reducir los costes de calefacción en un 20-40%. El uso de compresores inverter con modulación continua de la capacidad permite reducir el consumo en un 20-30% frente al control ON/OFF.
Errores de diseño típicos al elegir sistemas de deshumidificación para museos
Entre los errores más comunes está el uso de deshumidificadores por condensación en archivos fríos con temperaturas por debajo de 15°C, lo que provoca una caída brusca de la capacidad, escarchado del evaporador y paradas por alarma. A menudo se subestiman las emisiones de humedad de los visitantes en salas de exposición, cuando el cálculo se basa únicamente en la infiltración sin tener en cuenta a las personas.
Ignorar la infiltración a través de puertas y ventanas es especialmente crítico en edificios históricos con cerramientos poco estancos. Es un error la ausencia de mediciones in situ de los parámetros antes del diseño y el uso de datos supuestos en lugar de mediciones reales de temperatura y humedad.
Frecuentemente, los sistemas se diseñan sin una zonificación adecuada por tipos de objetos, aunque sus requisitos pueden diferir significativamente (metal: 35% HR, madera: 50% HR). Una elección incorrecta de la ubicación del deshumidificador (en una esquina, sin circulación de aire) reduce la eficacia del sistema.
Resultados de la implantación de sistemas de deshumidificación: análisis de la eficacia
La evaluación de la eficacia de los sistemas de deshumidificación implantados para un museo se realiza comparando los parámetros reales y los calculados. La monitorización de la estabilidad de la temperatura y la humedad, la frecuencia de salidas de los límites normativos y el tiempo de recuperación tras desviaciones permiten valorar la calidad del funcionamiento del sistema.
Los resultados típicos en salas de exposición son la reducción de las oscilaciones de humedad de ±10-15% a ±3-5% y el mantenimiento del nivel objetivo de 50±3% HR a lo largo del año. En depósitos de archivo se logra la estabilización de parámetros en 18°C y 45±2% HR y la ausencia de condensación en los cerramientos.
Parámetros de microclima estables reducen la velocidad de envejecimiento de los materiales orgánicos (papel, textil) entre 2 y 3 veces y previenen el desarrollo de moho y bacterias gracias al mantenimiento de la humedad por debajo del 60% HR. El consumo típico para una sala de 200 m² es de 3000-5000 kWh al año según la zona climática y el régimen de funcionamiento.
Límites de aplicación de las metodologías de cálculo para sistemas museísticos
Las metodologías de cálculo para el diseño de sistemas de deshumidificación tienen ciertas limitaciones. La deshumidificación por condensación es ineficaz a temperaturas por debajo de 15°C, y por debajo de 5°C se requieren sistemas por adsorción. Los sistemas por condensación también son poco eficaces para alcanzar humedades relativas por debajo de 35-40% HR.
Los deshumidificadores autónomos son adecuados para espacios de hasta 500-1000 m³; para instalaciones mayores, un sistema centralizado es más eficaz. Con una alta tasa de renovación de aire (más de 3 renovaciones/h), pasa a dominar el aporte de humedad por ventilación, lo que exige cambiar la metodología de cálculo.
Una incertidumbre particular la genera la infiltración en edificios históricos, donde la tasa de renovación puede variar de 0,3 a 1,5 renovaciones/h según el estado de los cerramientos. Por ello, antes del diseño son necesarias mediciones in situ de temperatura y humedad durante al menos una semana.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la humedad relativa objetivo para distintos tipos de objetos?
Los diferentes materiales tienen rangos óptimos distintos: para el metal, 35-45% HR evita la corrosión; para la madera, 45-55% HR ayuda a evitar el agrietamiento; para el papel, 50-55% HR mantiene la flexibilidad de las fibras. Un único valor para todo el museo es imposible debido al conflicto de requisitos. La solución es la zonificación de los espacios por tipo de objeto con sistemas de control independientes para cada zona.
¿Cómo tener en cuenta con precisión las emisiones de humedad de los visitantes al calcular la capacidad de deshumidificación?
La metodología contempla determinar el número medio de visitantes por hora a partir de estadísticas o datos de proyecto, multiplicarlo por el tiempo de permanencia en la sala (típicamente 0,5-1,5 horas) y por la emisión específica de humedad (40-80 g/h por persona según temperatura y actividad). Por ejemplo, 50 personas × 1 hora × 60 g/h = 3 kg/h de humedad.
¿Por qué los deshumidificadores por condensación son ineficaces para depósitos de archivo fríos?
A temperaturas por debajo de 15°C la capacidad de los deshumidificadores por condensación disminuye por la reducción de la presión de vapor saturado, y por debajo de 5°C puede producirse escarchado del evaporador. Los sistemas por adsorción proporcionan un rendimiento estable a cualquier temperatura gracias al proceso físico-químico de absorción de humedad. Con temperaturas constantes por debajo de 12-15°C, la ventaja de los sistemas por adsorción es evidente.
Conclusiones
El diseño de un sistema de deshumidificación para un museo o archivo requiere un enfoque integral con análisis de los requisitos normativos, cálculo detallado del balance de humedad y térmico, y zonificación por tipo de objetos. La elección del tipo de sistema (por condensación o por adsorción) depende de forma crítica de la temperatura del espacio, siendo 12-15°C el límite de eficacia de los sistemas por condensación.
El cálculo de la capacidad se basa en un análisis detallado de todos los componentes del balance de humedad (infiltración, emisiones de los visitantes, ventilación) con un coeficiente de reserva obligatorio de 1,15-1,25. Tampoco puede ignorarse el balance térmico del espacio, ya que el calor de condensación y el trabajo del compresor generan una carga significativa (5-10 kW para una sala de tamaño medio), lo que exige coordinación con el sistema de climatización.
Los resultados de la implantación de sistemas bien diseñados confirman su eficacia: estabilización de la humedad dentro de ±3-5% HR en lugar de oscilaciones de ±10-15% HR, reduciendo la velocidad de envejecimiento de los objetos entre 2 y 3 veces. Para un diseño exitoso se recomienda a los ingenieros realizar mediciones in situ antes de iniciar el proyecto, considerar soluciones técnicas alternativas y prever redundancia para los sistemas críticos.
