Sistemas de Ventilación y Ahorro Energético en Edificios

Sistemas de Ahorro Energético en la Ventilación: Free-Cooling y el Uso de Recuperadores

Free-Cooling

Reducir al mínimo la entrada de aire cuando la temperatura exterior es superior a la ambiente para que no impulse aire caliente y aumentar la ventilación al máximo cuando la temperatura exterior es inferior a la de ambiente. Obligatorio para instalaciones de + 70 KW

Uso de los Recuperadores

Invierno: El objetivo es calentar el aire exterior de ventilación antes de ser introducido en el local, usando el calor del aire que se extrae del local.

Verano: Se pretende lo contrario, ceder el calor del aire introducido del exterior hacia el que se extrae del local.

Suelen ser intercambiadores de calor de placas que crean un flujo cruzado entre el aire de ventilación que entra del local y el que sale.

La normativa actual (RITE), obliga al uso de recuperadores de calor, a partir de 1008 m³/h. La eficiencia térmica mínima de los intercambiadores de calor deberá ser del 73%.

Normativa que Regula el Dimensionado de Estas Instalaciones (CTE para Viviendas y RITE para Resto de Locales Habitados)

Ventilación de Viviendas (de Aplicación el CTE)

Consultaremos el Documento DB-HS3:

Así, para una vivienda de 2 habitaciones, ventilaremos un caudal mínimo de 24 l/s (84,6 m³/h), y para una vivienda de 3 habitaciones: 33 l/s, (118,8 m³/h)

Ventilación de Locales Habitados Excepto Viviendas (de Aplicación RITE)

Obligación de Ventilar:

IT1.1.4.2.2 Categorías de Calidad del Aire Interior (IDA)

• IDA 1: Aire de óptima calidad: hospitales, clínicas, laboratorios y guarderías
• IDA 2: Aire de buena calidad: oficinas, residencias (locales comunes de hoteles y similares, residencias de ancianos y de estudiantes), salas de lectura, museos, salas de tribunales, aulas de enseñanza y asimilables y piscinas.
• IDA 3: Aire de calidad media: edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos, habitaciones de hoteles y similares, restaurantes, cafeterías, bares, salas de fiestas, gimnasios, locales para deporte (salvo piscina) y salas de ordenadores
• IDA 4: Aire de calidad baja

Obligación de Filtrar:

Categorías de Calidad del Aire Exterior

• ODA 1: Aire puro que se ensucia solo temporalmente (Ej: polen)
• ODA 2: Aire con concentraciones altas de partículas y/o de gases contaminantes.
• ODA 3: Aire con concentraciones muy altas de gases contaminantes (ODA 3G) y/o de partículas (ODA 3P)

Instalaciones de Ventilación: Componentes y Parámetros Físicos (Caudal, Presión, Velocidad, Renovaciones/hora)

Componentes

• Ventiladores: Máquinas que hacen moverse el aire al generar una presión.
• Conducciones: Por donde circula el aire de un local a otro.
• Elementos de Difusión: Rejillas o bocas de entrada y salida de aire.
• Elementos Accesorios: Compuertas, mandos, reguladores.

Parámetros Físicos

• Caudal (Q): Es el volumen o la masa de aire desplazado por unidad de tiempo, lo medimos normalmente en m³/hora (m³/h) y Litros por segundo (L/s).
• Velocidad de Aire (V): Es la rapidez con la que circula el aire por el interior del conducto. Se mide en metros por segundo (m/Seg.).
• Renovaciones/hora (R/h): Se refiere a un movimiento del aire o extracción, capaz de aportar varias veces a la hora el volumen de aire del local.
• Presión (Pérdida de Presión): Aumenta con la longitud del conducto, y también con la velocidad.

Tipos de Ventiladores: Axiales (para Q↑ y P↓) y Centrífugos (para P↑ y Q↓)

Axiales o Helicoidales

En general los ventiladores axiales son adecuados para mover grandes caudales de aire con presiones bajas o medias.

Tipos de Ventiladores Axiales:

• De Pala Libre: Son el típico ventilador de mesa, o los ventiladores colgantes del techo, con sus palas girando sin protección.
• Ventiladores Murales o de Pared: Trabajan a descarga libre, es decir sin ningún conducto. Pueden ser de pala ancha o estrecha. Los de pala ancha son más silenciosos. Los de pala estrecha dan más presión y caudal, pero producen más ruido.
• Ventiladores Tubulares: Son ventiladores axiales con una envolvente tubular, que canaliza el flujo. Producen una mayor presión con grandes caudales.

Centrífugos

Son ventiladores que proporcionan elevadas presiones a bajos o medios caudales.

Tangenciales

El flujo atraviesa el rodete perpendicular al eje: El de un split.

Curva Característica de un Ventilador. Selección de Ventiladores

Es similar a la de las bombas centrífugas de agua. En el eje de abscisas aparece el caudal, y en el de ordenadas la presión.

Los ventiladores se acoplan de dos formas: en serie o en paralelo.

• Serie: Cuando instalamos ventiladores en serie, el resultado es: Mismo caudal y suma de presión.
• Paralelo: Los caudales se suman, pero la presión disponible es la misma.

Ventiladores Plug-Fan y Motores EC, Ventajas

Ventiladores Plug-Fan

Son la evolución del centrífugo.

Ventajas:

• Son muy compactos y con bajo mantenimiento.
• Eficiencia y tecnología EC.

Motores Electrónicamente Conmutados (EC)

Consumen mucha menos energía que los motores AC con el mismo punto de trabajo y tienen mayores posibilidades de control.

Ventajas:

• Posibilidades de control.
• Combinan tensión alterna (AC) y tensión continua (DC) en un mismo motor.