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Criterios de eficiencia energética en la selección de unidades de tratamiento de aire

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eficiencia energética

Criterios de eficiencia

energética en la selección

de unidades de tratamiento

de aire

Javier Aramburu

Director Técnico de TROX

Las unidades de tratamiento de aire son elementos fundamentales dentro del proyecto

de climatización centralizada de los edificios. En ellas se realizan los procesos de

adaptación térmica, higroscópica y de filtrado del aire que va a ser respirado por los

ocupantes de los locales. Las demandas de confort y ventilación son crecientes, al mismo

tiempo que es una exigencia fundamental reducir el consumo energético dedicado a los

sistemas de climatización. Esta exigencia no se fundamenta únicamente en

razonamientos económicos, sino que está directamente ligada con la necesidad de

reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, especialmente CO

2

. Estas

demandas nos llevan a diseñar equipos cada vez más fiables, dotados de los elementos

de tratamiento más avanzados y con sistemas de recuperación de energía y minimización

de los consumos. En este artículo se muestran los principales pasos a seguir en la

configuración y dimensionamiento de los equipos, de una forma práctica.

Las unidades de tratamiento de aire deben ser muy flexibles de forma que su funcionamiento se adapte continuamente a las demandas ins-tantáneas del edificio al que dan servicio. En este sentido, la existencia de sistemas de con-trol propios en los equipos y su conexión de una forma inteligente al sistema de gestión centrali-zada del edificio, no es una opción sino que se convierte en una necesidad.

En este marco cada vez más exigente, el inge-niero proyectista necesita herramientas y cono-cimientos que le aseguren una correcta selec-ción y definiselec-ción de los equipos, así como una fiabilidad de los datos obtenidos.

Debido a las limitaciones de extensión de este artículo no es posible entrar a definir todas las secciones de tratamiento existentes, ni

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ejecu-eficiencia energética

ciones específicas para algunas aplicaciones in-dustriales y específicas. El lector puede, sin duda, contactar con fabricantes especializados para resolverlas.

DATOS DE PARTIDA

DATOS y ObjETIvOS InICIALES

Como en cualquier fase de selección y dimen-sionamiento de equipos para las instalaciones de HVAC, previamente a entrar a dimensionarlo será necesario disponer de los datos de partida.

Estos datos serán para el caso de la definición de Unidades de Tratamiento de Aire (UTA):

4Caudal de aire de impulsión.

4Caudal de aire de retorno/extracción.

4Caudal de aire de ventilación. 4Potencias frigorífica y calorífica.

4Presión estática disponible en impulsión. 4Presión estática disponible en

retorno/ex-tracción.

4Condiciones del aire en retorno/extracción. 4Condiciones del aire en exterior.

4Condiciones del aire en impulsión. 4Cantidad de humedad a aportar. 4Eficacias mínimas de recuperación.

Todos estos datos son básicos en la realiza-ción de las hojas de carga térmicas de los loca-les o son un resultado de las mismas, por lo que

el proyectista dispone de ellos a la hora de defi-nir los equipos.

Los criterios básicos a la hora de definir los equipos, e incluso de realizar los cálculos de de-manda térmica y de ventilación serán garantizar las condiciones de confort de los usuarios y mini-mizar el consumo energético del conjunto de ins-talaciones de climatización y ventilación. Incluso, a la hora de predimensionar los equipos, un crite-rio también básico será facilitar el mantenimiento y la operación de las UTAs en la instalación.

Si en la configuración existen otro tipo de sec-ciones menos habituales, es posible que se ne-cesite de mayor información pero los anteriores cumplen con la mayoría de las instalaciones.

FASES DE LA DEFInICIón DE UTAS

Durante la selección de las unidades de trata-miento de aire, se pueden distinguir dos fases. La primera de ellas es la “Configuración”. En ella úni-camente se asegura que la unidad dispone de to-das las secciones de tratamiento de aire necesa-rias para cumplir con los objetivos y demandas del proyecto. La segunda será el “Dimensionamien-to”, fase en la que se calculará cada una de las secciones anteriores, llegando a definir sus di-mensiones, consumos energéticos, pérdidas de carga, etc.

Durante ambas fases será necesaria la consulta de la Reglamentación vigente, las normas de refe-rencia y otros documentos como catálogos de fa-bricante, programas de selección de equipos, etc.

COnFIGURACIón

SECCIOnES DE LA UTA

Ya se ha indicado que la fase de configuración tiene como finalidad la definición

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eficiencia energética

te en tipo y número de las secciones de trata-miento de aire necesarias para adaptarse a las demandas del proyecto. Al final de este proceso se obtendrá un esquema del equipo con las sec-ciones similar al de la figura 1.

Las secciones más habituales de las unidades de tratamiento de aire son:

4Ventiladores. Tanto para impulsión como

para retorno, con diferentes soluciones constructivas.

4Mezcla de aire, recirculación o free-cooling.

Secciones de compuertas de aire.

4Filtración. Sistemas de filtración mecánica, fil-tros elecfil-trostáticos,…

4Recuperación de energía. Con distintas solu-ciones de recuperación (placas, rotativos, sor-ción, baterías,…)

4Calefacción. Mediante baterías de agua

ca-liente, expansión directa, resistencias eléctri-cas,…

4Refrigeración. Mediante baterías de agua fría

o expansión directa.

4Humidificación. Humectadores adiabáticos de

panel, boquillas de alta presión, humectado-res por lanza de vapor.

4Atenuación acústica. Celdillas de

silenciado-res.

Estas secciones se seleccionarán según la de-manda del proyecto, pero sí es importante tam-bién tener algunas consideraciones en cuenta para la elección del tipo de solución y su ubica-ción dentro del esquema de la UTA.

En los apartados siguientes se muestran las con-sideraciones más importantes al respecto de cada una de las secciones, únicamente en lo que afecta a la configuración de la unidad, no a su dimensiona-miento, que se tratará en el siguiente capítulo.

SECCIOnES DE vEnTILACIón

Los ventiladores son elementos necesarios en el funcionamiento del equipo y al mismo tiempo son los consumos principales del equipo, por lo que siempre será interesante seleccionarlos con el criterio de máxima eficacia posible.

A la hora de definir la tipología del ventilador en una UTA se dispone básicamente de las si-guientes opciones:

4Álabes de acción curvados hacia delante.

Con un rendimiento estático máximo del 56%.

4Álabes a reacción curvados hacia atrás, no

airfoil. Con un rendimiento estático máximo del 74%.

4Ventilador sin envolvente espiral, plug-fan. Con un rendimiento estático máximo del 70%.

4Álabes a reacción curvados hacia atrás,

tipo airfoil. Con un rendimiento estático máximo del 78%.

Obviamente el rendimiento del ventilador tam-bién depende de otras consideraciones como el tamaño, el tipo de transmisión entre motor y ven-tilador, ajuste del punto de funcionamiento, etc.

El rendimiento que interesa controlar en la UTA es el rendimiento estático o rendimiento de presión estática. Un ventilador seleccionado pe-queño puede dar una falsa imagen de rendi-miento total (presión total) porque tenga una presión dinámica alta debido a la velocidad de descarga. Esta velocidad en la mayoría de los casos se perderá en rozamientos, calor e inefi-ciencias en la red de conductos, por lo que real-mente no es una energía aprovechada en la ins-talación.

Como resumen de la selección de tipo de ven-tilador referido al rendimiento estático, se muestra en la tabla 1 con los valores medios para cada tipo de conjunto motor-ventilador más frecuente. Se trata de valores estimativos que luego deben ser contrastados en cada caso te-niendo en cuenta dimensiones, espacios y pun-tos de trabajo concrepun-tos.

Un criterio básico también al configurar el tipo de ventilador será minimizar el “efecto sistema” de la instalación sobre el equipo. Este efecto es la influencia del sistema (condiciones concretas) en el que el ventilador está instalado. En general

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pro-eficiencia energética

voca una modificación de la curva de trabajo del ventilador a menores presiones para el mismo caudal. Algo similar, aunque no exactamente igual, a que el ventilador girase a una velocidad menor pero con un aumento de consumo eléctrico.

Para minimizar este efecto claramente perjudi-cial en el rendimiento del equipo, será necesario configurar:

4Secciones de expansión de aire en la aspi-ración de los ventiladores rueda libre o plug-fan.

4Secciones de expansión de aire en la salida

de los ventiladores centrífugos de doble oído sin descarga canalizada.

4Salidas rectas de conducto en la descarga

de ventiladores centrífugos de doble oído con salida canalizada.

4Espacios libres de aspiración en los oídos

de los ventiladores centrifugos

La afección del efecto sistema sobre el consu-mo del ventilador puede resultar muy importan-te, llegando a valores de energía consumida in-necesariamente del 10 a 15% del total.

En el caso de ventiladores que vayan a trabajar con variadores de frecuencia, será importante ga-rantizar la curva en el rango de caudal y, además, seleccionar el rendimiento máximo para el punto de trabajo más habitual (prob. 50-60% del caudal máximo nominal).

RECUPERADORES DE EnERGíA

La recuperación de energía sobre el aire ex-traído se debe tener en cuenta, al menos, siem-pre que ese caudal sea igual o superior a 0,5 m3/s, según el Reglamento de Instalaciones

Térmicas en los Edificios (RITE).

El dimensionamiento del recuperador se verá más adelante, pero en la parte de configuración

será importante definir la posi-ción de esta secposi-ción y la tipo-logía de la misma.

Como la recuperación se rea-liza siempre sobre el aire expul-sado y el aire exterior de venti-lación, esta sección debe ser previa a cualquier otra de recir-culación, mezcla o free-cooling. Los recuperadores se pueden agrupar en los siguientes tipos principales, si bien existen solu-ciones específicas para algunos casos, que tam-bién pueden tenerse en cuenta (circuitos de ab-sorción internos, recuperadores en pp con hu-mectación etc.):

4Baterías de recuperación. Se trata de un cir-cuito cerrado de bombeo que comunica dos baterías una de ellas situada en el conjunto de impulsión y otra en el de extracción. La eficacia de este sistema es muy difícil de precisar ya que depende de la temperatura del aire pero también de la del agua recircu-lada. Se puede estimar que los rendimientos no serán superiores a un 35%.

4Recuperadores de placas. Son recuperadores

de flujo cruzado de aire, compuestos por pla-cas de aluminio. La recuperación es únicamen-te del calor sensible (únicamen-temperatura) y los rendi-mientos térmicos pueden llegar a superar el 50%. En el caso concreto, para pequeños cau-dales existen recuperadores de placas parale-las que podrán llegar hasta un 80%.

4Recuperadores rotativos. Se trata de recu-peradores en forma de rueda que transfie-ren la energía de un flujo a otro del aire. Los hay de tipo sensible, que sólo ran temperatura o de tipo total que recupe-ran temperatura y humedad.

4Recuperadores de sorción. Tipo especial de

rotativo que aumenta en gran medida la re-cuperación de humedad, optimizando las condiciones de impulsión en ubicaciones con condiciones exteriores húmedas.

La reglamentación no especifica el tipo de re-cuperador que se debe utilizar en cada caso. A pesar de ello, se trata de un elemento muy im-portante a la hora de minimizar el coste energé-tico y, por tanto, es el proyectista quien debe hacerlo en función de las condiciones del aire.

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eficiencia energética

A este respecto es interesante constatar que el rendimiento de los equipos de recuperación se in-dica exclusivamente sobre el calor sensible de aire exterior, cuando en cierto modo debiera ser más interesante estudiar el calor total (sensible más latente) aportado o extraído al aire exterior res-pecto del aire expulsado, que es el foco de energía que se dispone para aprovechar. En zonas húmedas de costa siempre será interesante con-tar con equipos entálpicos o de sorción para dis-minuir la energía “perdida” en las baterías de frío por condensación de un aire muy húmedo.

En las imágenes de la figura 2 se observan los procesos de varias recuperaciones de calor:

sen-sible con recuperador de placas, sensen-sible con re-cuperador de placas con humectación adiabática indirecta, recuperador de rotativo sensible y recu-perador de sorción, todas ellas correspondientes a un proyecto de climatización en la ciudad Bar-celona. En ambos casos el rendimiento en tempe-ratura es idéntico, pero la cantidad de energía re-cuperada es muy diferente. La tabla 2 resume la diferencia de energías.

En todos los casos las condiciones de impul-sión deben ser las mismas, por lo que el recu-perador más eficiente es, en este caso, el de sorción, que ha eliminado mucha humedad me-jorando la eficacia de la batería de frío. De

he-Figura 2

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eficiencia energética

cho su eficacia dobla al segundo en esta clasi-ficación. Curiosamente para todos los casos el rendimiento del recuperador tal y como lo mar-ca la norma es del 61%. En el mar-caso del recupe-rador de placas más humectación, la variación en potencia sensible eliminada del aire exterior se debe a que en el retorno se parte de unas condiciones de aire diferentes por la humecta-ción.

DEShUmIDIFICACIón COn bATERíA DE FRíO

En aquellas instalaciones en las que se realice un control de humedad en impulsión o en am-biente, será necesario deshumidificar el aire ex-terior en la temporada de verano. En lo que res-pecta a la configuración de los equipos será ne-cesario tener en cuenta:

4La batería de calor debe situarse posterior-mente a la batería de refrigeración, ya que debe absorber el subenfriamiento ocasiona-do por el control de humedad.

4Si se desea mantener la batería de calor

previa a la de refrigeración para evitar pro-blemas de congelaciones en invierno, será necesario instalar una batería de postcalen-tamiento, bien sea de agua o eléctrica, para ajustar la temperatura de impulsión tras la deshumidificación.

4La batería de frío debe calcularse para la

potencia total necesaria del proceso de eli-minación de humedad, por tanto será ma-yor que la correspondiente a las demandas térmicas de refrigeración de los locales. Ya que se trata de un sistema que demanda refrigeración y calefacción al mismo tiempo, es muy conveniente aprovechar los sistemas de re-cuperación de calor en enfriadoras o las aplica-ciones de energía solar para realizar el postca-lentamiento, de forma que su coste energético sea nulo.

TIPOS DE hUmECTACIón

Si en la instalación se va a realizar un control de humedad o si se desea aprovechar la humec-tación adiabática como sección de refrigeración, será necesario seleccionar el tipo de equipo que más se ajuste a las necesidades del proyecto. En función de ellas se podrá optar entre las si-guientes posibilidades:

4Humectación por panel. Se basa en la

ab-sorción de humedad por parte del aire al atravesar un panel de fibra de vidrio o de celulosa empapado en agua.

4Humectación mediante boquillas a alta

pre-sión. Sistema de pulverización o nebuliza-ción de agua en el aire mediante boquillas.

4Humectación mediante lanza de vapor.

Adi-ción de humedad en forma de vapor al aire. Este vapor puede provenir de un equipo autónomo o de una red de vapor.

Si lo que se desea es utilizar la humectación como sistema de refrigeración adiabática, no se podrá usar el sistema de vapor ya que no hay cambio de fase en el agua.

Si se desea utilizar un sistema con capacidad de precisión para ajustar las condiciones de hu-medad del aire impulsado, no se podrá usar el sistema de panel ya que no dispone de capaci-dad de regulación proporcional. El aire toma todo el agua de que es capaz. En todos los ca-sos es importante destacar que la aportación de humedad al aire exterior en las condiciones de invierno debe realizarse con posterioridad al tra-tamiento térmico de calefacción, ya antes de ello este aire tiene muy poca capacidad de to-mar humedad. Cuando se configure la UTA la batería de calefacción estará previa a la sección de humectación.

En los casos de humectación adiabática, bien sea por panel o por boquillas pulverizadoras, se tendrá en cuenta que se produce una refrigera-ción del aire debido al cambio de fase del agua líquida. Por ello será necesario dimensionar la batería de calefacción no sólo con las demandas térmicas calculadas para la ventilación y trata-miento térmico de los locales sino para compen-sar el descenso de temperatura asociado a la humidificación.

En los casos de humectadores por panel además, se recomienda especialmente el control de la temperatura de impulsión para paliar los descensos bruscos de temperatura cuando el grupo de bombeo entra en funcionamiento para empapar el panel.

vARIADORES DE FRECUEnCIA

En las secciones de ventilación se puede plan-tear la posibilidad de incorporar variadores de

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eficiencia energética

frecuencia para gestionar el funcionamiento de estos equipos. En aquellas situaciones en las que el proyecto se base en las operaciones de caudal variable será totalmente necesario. Estas instalaciones se suelen basar en el manteni-miento de una presión constante en los conduc-tos generales de impulsión, mientras que las unidades terminales varían los caudales de en-trada de aire a los locales adaptándose a las de-mandas de cada uno de ellos.

Pero, por otro lado, los variadores pueden fa-cilitar muchas operaciones de la instalación, al mismo tiempo que minimizan los consumos de la misma. Los siguientes puntos son ejemplos de estas posibilidades:

4Mantenimiento de caudales de aire cons-tantes con independencia del grado de su-ciedad de los filtros o en los casos de fun-cionamiento en modo free-cooling.

4Posibilidad de establecer distintos caudales

nominales en función de diferentes modos de operación (standard, night cooling, alta ocupación, barrido inicial,…).

4Adecuación de los caudales de ventilación

a la calidad de aire interior mediante el uso de sondas de calidad de aire.

Aparte de estas posibilidades también facilita las labores de puesta en marcha de la instala-ción, evitando la realización de cálculos y susti-tución de poleas y correas para la adecuación de la unidad a las condiciones reales del edificio (prácticamente nunca se ajustan exactamente al proyecto). Por otro lado aumenta la vida de mo-tores y ventiladores al evitar los picos de so-breintensidad en los arranques. Por último, per-mite la adaptación de los equipos a nuevas ne-cesidades provenientes de reformas en los edifi-cios o cambios de actividad en los locales.

SECCIOnES DE ExPAnSIón

Estas secciones son las menos comprendidas en las UTAs. Se trata de espacios vacíos entre secciones de tratamiento de aire, que habitual-mente no son tenidas en cuenta ya que parecen carecer de sentido, pero que deben ser conside-radas ya que sin ellas el funcionamiento de los climatizadores se vería afectado.

Habitualmente se trata de secciones vacías que permiten uniformizar el flujo de aire

previa-mente a la entrada en otra sección. Situaciones más habituales de estas secciones vacías son:

4La entrada de aire a la UTA, habitualmente

por compuertas situadas en una sección de mezcla, provoca una gran turbulencia en el flujo de aire que debe ser ecualizada con anterioridad a entrar a una sección de fil-tración.

4Las secciones de aspiración y descarga de los

ventiladores. En el caso de los ventiladores centrífugos de doble oído será importante el espacio en ancho junto a los oídos y el espacio posterior a la descarga de aire si tras ella con-tinúan dándose secciones de la unidad (filtros, silenciadores, humectación por vapor,…).

4En los casos de ventiladores tipo Plug-fan será importante la sección de aspiración que debe disponer de un espacio mínimo li-bre en función del tamaño de ventilador.

DImEnSIOnAmIEnTO

Una vez finalizada la fase de configuración, el resultado sería un boceto esquemático de la uni-dad de tratamiento de aire. La siguiente fase es la de dimensionar cada una de las secciones en cuanto a potencias, tamaños, caudales, etc. En este capítulo se establecerán algunos de los cri-terios de dimensionamiento de dichas seccio-nes.

SECCIón RECTA

El primer paso a la hora de configurar el equipo es, habitualmente, seleccionar la sección recta del mismo en anchura y altura, ya que se suele tratar de un valor constante a lo largo de las secciones.

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eficiencia energética

En la mayoría de los casos se trata de una se-lección basada en la velocidad de paso del cau-dal de aire a través de la sección o de los com-ponentes que se encuentran en el equipo. Es muy habitual que se hable de valores entre 2,5 y 2,6 m/s ya que se trata de la velocidad de paso más restrictiva y que corresponde con la batería de refrigeración.

De todas formas hay equipos en los que el aire no pasa a través de baterías de refrigera-ción y que, por tanto, no es el criterio a utilizar. La tabla 3 muestra las velocidades máximas de paso por cada tipo de sección.

Las velocidades están referidas a la sección recta total del componente con relación a la di-rección del flujo de aire.

FILTROS

A la hora de seleccionar el tipo y cantidad de los filtros en la UTA, se tendrá en cuenta el cau-dal total y las pérdidas de carga de los filtros a filtro limpio y a filtro colmatado.

La pérdida de carga a filtro limpio es aquella que presenta el filtro cuando está recién coloca-do y no ha comenzacoloca-do a ensuciarse. Este valor depende de la velocidad de paso de aire por el filtro (caudal) y cuanto mayor sea menos tiempo de vida útil se deja al filtro ya que llegará antes a la pérdida a filtro colmatado. Este último valor es aquel al que es necesario sustituir ese filtro por uno nuevo. Cada fabricante tiene unos valo-res establecidos como filtro colmatado, pero los valores son similares a los de la tabla 4.

A la hora de seleccionar los filtros también es necesario tener en cuenta la pérdida de carga que se va a considerar para seleccionar el ventilador de la unidad. Esta pérdida de carga no puede ser la inicial, ya que con filtros sucios la UTA no sería capaz de garantizar el caudal de aire nominal, pero tampoco suele ser el de filtro colmatado, ya que en cada unidad suele haber más de un filtro en serie y es poco probable que estén sucios en el mismo porcentaje.

Para esta selección la norma EN-13053 reco-mienda utilizar los valores que se recogen en la tabla 5.

bATERíAS DE AGUA FRíA

A la hora de dimensionar las baterías de agua fría será necesario tener en cuenta el caudal de aire, la potencia frigorífica demandada por pro-yecto y las condiciones de entrada y salida del agua. De todas formas, también será necesario conocer las condiciones de salida del aire de la batería, especialmente la temperatura. Esto es así ya que la batería de refrigeración elimina ca-lor sensible y latente al mismo tiempo. La pro-porción entre ambos depende de las condicio-nes del aire a la entrada (temperatura y hume-dad) y del agua fría.

En general, si se desea trabajar básicamente para compensar cargas sensibles, el agua deberá estar a más temperatura, de forma que no se pro-duzca condensación. Si el propósito de la batería es deshumidificar el aire, se debe contar con agua a baja temperatura, incluso glicolada para poder trabajar a temperaturas inferiores a 5 ºC.

En los casos de deshumidificación es necesario dimensionar la potencia de la batería de forma que se alcance el valor de humedad absoluta deseado. Habitualmente esta situación exige un sobredi-mensionamiento de la batería en cuanto a potencia sensible demandada por el edificio y un postcalen-tamiento posterior para adecuar la temperatura a las condiciones de impulsión del proyecto.

Por tanto, el cálculo de las baterías debe ha-cerse con un programa adecuado, aunque las tablas de los fabricantes pueden ser una buena aproximación en los comienzos del proyecto.

Otros factores a tener en cuenta para la selec-ción de estas baterías son:

4Número mínimo de filas. Habitualmente los

fabricantes trabajan con un número de filas mínimo, que suele ser de cuatro filas.

Tabla 4

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eficiencia energética

4Pérdidas de carga en el agua. El paso de

agua a través de los circuitos de las ba-terías produce una pérdida de carga que debe ser tenida en cuenta en la selección de los grupos de bombeo. También es un valor importante a la hora de seleccionar la válvula de regulación (tres o dos vías) con suficiente autoridad.

4En instalaciones hospitalarias (UNE-100713)

o que requieran una limpieza exhaustiva, las baterías no deben exceder de cuatro filas y deben tener accesos a ambos lados para po-der limpiarlas adecuadamente.

bATERíAS DE AGUA CALIEnTE

En las baterías de agua caliente tan sólo se in-tercambia calor sensible, por lo que no aparece el problema anterior. A la hora de seleccionar la batería también se partirá de los valores de cau-dal de aire, condiciones del aire a la entrada y temperaturas del agua caliente.

Ya se ha indicado en los apartados de configu-ración que hay dos procesos en los que se re-quiere un calentamiento adicional. Uno es el que va asociado a la deshumidificación por conden-sación. El otro proceso es el correspondiente a la humidificación adiabática para adecuar la hu-medad en las condiciones de invierno. El cálculo de la batería se debe dimensionar con la suma de dos términos: la potencia calorífica de pro-yecto y la potencia necesaria para compensar la refrigeración originada en el proceso de humidi-ficación. La potencia adicional se puede estable-cer sobre el diagrama psicrométrico o mediante la expresión:

P=V.ρ.r.Δx

Siendo:

V: Caudal de aire en m3/h

ρ: densidad del aire (habitualmente 1,2

kg/m3)

r: calor latente de evaporación del agua (540

kcal/kg)

Δx: diferencia de humedad absoluta en

kg/kga.s.

La potencia sensible del agua por estar a una temperatura diferente al aire se puede despre-ciar frente a la de evaporación.

RECUPERADORES DE CALOR

Los recuperadores de calor se seleccionarán en función de su tipo y aplicación, buscando aprovechar la mayor cantidad de energía del aire extraído. En el apartado 3.3 del capítulo an-terior ya se ha indicado la diferencia entre los ti-pos de recuperador.

El único criterio de dimensionamiento, aparte de lo que el proyectista establezca para el edi-ficio, viene dado por el RITE. El reglamento es-tablece unos valores mínimos de rendimiento y unos máximos de pérdida de carga al paso de aire, en función de las horas de funcionamiento del equipo. Estos valores se muestran en la ta-bla 6. Estos valores son exclusivamente de efi-ciencias sensibles. Como se ha indicado antes, es importante adecuar el tipo de recuperador a las condiciones exteriores del edificio y tener en cuenta el balance de energía consumida anualmente a la hora de seleccionarlo.

El cálculo de dimensionamiento del recupera-dor siempre se realizará a través del software de selección del fabricante, ya que se trata de un cálculo complejo y que depende de las ca-racterísticas constructivas del equipo.

SILEnCIADORES

Los silenciadores pueden estar ubicados en el interior de las unidades de tratamiento de aire o bien situarse en un punto de la red de conduc-tos. En los casos en que se encuentren dentro de las unidades su cometido será disminuir la potencia sonora transmitida a la red de conduc-tos, hasta niveles que sean aceptables o que se puedan reducir fácilmente en la propia red.

(10)

C

M

Y

K

eficiencia energética

Como en todo caso de selección de silencia-dores, será necesario partir de la potencia sono-ra emitida por el foco, en este caso el ventilador (impulsión o retorno). La potencia sonora se debe conocer repartida en las diferentes fre-cuencias u octavas. De otra forma no se podría conocer la disminución de ruido asociada al si-lenciador.

Para elegir el silenciador adecuado es necesa-rio tener en cuenta:

4Velocidad de paso de aire. Esta velocidad

no debe superar los 12 m/s en el interior del espacio entre celdillas. En un climatiza-dor es un valor que raras veces se alcan-zará.

4Presión sonora deseada a la salida. Des-pués de atravesar el silenciador se alcan-zará una presión sonora que será necesario establecer ya que es el objetivo del equipo. En una instalación que posteriormente a la UTA, exista una red de conductos, com-puertas de regulación o cortafuego y ele-mentos de difusión terminales, no será ne-cesario que la presión sonora a la salida sea inferior a 60 dB(A) totales, ya que el propio paso del aire a través de la red de conductos irá reduciéndola.

En todo caso es necesario para hacer una se-lección correcta del silenciador, que se realice el estudio completo desde la salida de la UTA has-ta la difusión de aire en el local.

CLASIFICACIOnES y mARCADOS

El ingeniero proyectista necesita herramientas y conocimientos que le aseguren una correcta selección y definición de los equipos, así como una fiabilidad de los datos obtenidos. En esta lí-nea se están abriendo paso en el mercado de los climatizadores opciones como el sello Euro-vent y las clasificaciones según la norma EN-1886.

Ambas son herramientas útiles y sin duda se convertirán en estándares de trabajo de aquí a muy poco tiempo dentro del mercado español. De todas formas las debemos entender como infor-mación muy útil pero que no sustituye a los cálcu-los, dimensionamiento y definición de los equipos.

El sello Eurovent de unidades de tratamiento de aire,básicamente es una certificación por

parte de un organismo independiente de que los datos ofrecidos por un fabricante son ciertos, tanto en lo referente a los resultados de las cla-sificaciones de la norma EN-1886, como en lo que respecta a los resultados de los cálculos re-alizados mediante programas informáticos de selección de equipos. Es decir, nos asegura, lo cual es muy interesante, que el funcionamiento de los equipos que hayamos diseñado a partir del programa informático de selección de un fa-bricante que disponga del certificado Eurovent para esa serie, será realmente el definido por los resultados obtenidos en el cálculo. También es importante resaltar que si el diseño por parte del proyectista o el técnico del fabricante no se ajusta a las necesidades del proyecto, a la re-glamentación o a las exigencias de los sistemas incluidos en el equipo, el resultado de esa uni-dad en la instalación estará condenado al fraca-so con independencia de que lleve el sello Euro-vent o no.

Las clasificaciones de las unidades de trata-miento de aire según la norma EN-1886 son las siguientes:

1. Resistencia mecánica de la carcasa. Básica-mente es una medida de la rigidez de la es-tructura, perfiles y paneles, del equipo en funcionamiento.

2. Fuga de aire a través de la carcasa. Se tra-ta de la fuga de aire que se da en el equipo, tanto a presiones positivas como negativas, a través de los paneles y la estructura. 3. Caudal de fuga por derivación a través del

filtro. Se mide el caudal de aire que atravie-sa la pared de filtros sin paatravie-sar por los mis-mos, considerando unas presiones de refe-rencia (pérdidas de carga).

4. Transmisión térmica de la carcasa. Es una relación de las pérdidas de calor a través de la envolvente del climatizador, calculada en unas condiciones estándar.

5. Puente térmico. Es una relación entre el sal-to de temperatura mínimo entre el interior del equipo y su superficie exterior, respecto de la diferencia entre temperaturas medias interior y exterior al equipo.

Todos los ensayos para la determinación de estas cinco clasificaciones se realizan sobre un modelo o box de envolvente con unas

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dimensio-C

M

Y

K

eficiencia energética

nes definidas en la norma y con el sistema de construcción de paneles y uniones de módulos del fabricante. Una vez definidos los resultados de los tests, éstos se convierten en la compara-tiva real entre equipos en lo que se refiere a la envolvente.

Esta clasificación según la norma es, como en el caso anterior, una herramienta interesante para comparar equipos o para establecer mínimos exi-gibles en función de la ubicación, parámetros de funcionamiento y otras características de la insta-lación. Por ejemplo, no tiene sentido exigir una clasificación térmica en un equipo de filtración y extracción situado en el exterior, pero sí podrá te-ner cierta relevancia en los casos en que se trate de una unidad de tratamiento de aire de ventila-ción situada en el exterior.

También es importante subrayar que las con-diciones de diseño de los equipos pueden influir mucho más que la clasificación en la eficiencia energética de los mismos. La selección de un recuperador con un rendimiento de un 48% en lugar del 45% tiene una influencia mucho mayor que la clasificación T2 o T3 del climatizador. Asimismo, la variación en un tamaño del venti-lador, con una diferencia entre ellos inferior al 3% del rendimiento, también supone diferencias mayores en el consumo energético que la exis-tente entre clasificaciones. En el caso de los ventiladores es importante tener en cuenta que es un consumo de energía continuado en todas las horas de funcionamiento anual del equipo, mientras que las pérdidas por la envolvente sólo son máximas en días y momentos puntua-les del año.

Con esta reflexión no queremos indicar que tanto el marcado Eurovent como la clasificación según la EN-1886 sean malas herramientas. Al contrario, se trata de recursos para el proyectis-ta que van a posibiliproyectis-tar una comparativa real en-tre productos y unas garantías de la adecuación de los equipos seleccionados a los requisitos téc-nicos del proyecto. Pero siempre es bueno recor-dar que la selección de los componentes que componen la unidad (recuperadores, ventilado-res, baterías, etc.) y los parámetros de funciona-miento (temperaturas del agua, aire, velocidad de paso de aire, etc.) siempre serán los puntos clave en la consecución de la eficiencia óptima del equipo. z

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