Una instalación de climatización puede ser completa o parcial. La climatización completa trata el aire de los ambientes en todos sus parámetros: limpieza (ventilación, filtrado), temperatura (de verano y de invierno), humedad y a veces, hasta en la presión.
Será parcial cuando no trate más que algunas de estas partes y total cuando trate de todas ellas. Un sistema parcial muy común es el de calefacción por agua caliente, ejemplo de climatización solo de invierno y que no trata el aire de ventilación. Otro, los acondicionadores de ventana, que solamente funcionan para climatización de verano y, además, no suelen hacerlo demasiado bien en lo que se refiere a la ventilación, ni a la humedad relativa del aire, cuyo control es deficiente, especialmente en climas húmedos.
Partes de la instalación
Un sistema completo de climatización comprendería estas partes:
- Generación de energía térmica (frío y calor)
- Transporte (primario) de esa energía térmica a donde será utilizada. Este trasporte se hará generalmente por agua.
- Uso de la energía térmica, que puede ser:
- En un climatizador: aparato de tratamiento del aire (UTA) que recibe la energía de una red de agua, caliente o fría, y, por otro lado el aire, del exterior (aire de ventilación) y que también puede ser recirculado, lo mezcla (en su caso), lo trata y lo impulsa hacia los locales a climatizar.
- Directamente a aparatos terminales; lo que se da cuando se trata de sistemas que no integran la ventilación. Para refrigeración se utilizarían ventiloconvectores (llamados en inglés fan-coils) y para calefacción, radiadores,superficies radiantes o tambiénventiloconvectores.
- Las dos cosas a la vez: climatizadores y aparatos terminales.
- Transporte (secundario) por medio de aire tratado, por conductos adecuados para llevarlo a los locales a climatizar.
- Emisión en los locales y, en caso de ser climatización por aire, difusión en los ambientes, de modo que el aire tratado alcance toda la zona considerada como "habitada" dentro de ellos.
Hay instalaciones que no tienen todos los componentes. Un ejemplo corriente de instalación reducida es la calefacción por radiadores: tiene generación térmica, trasporte primario (por agua) y aparatos terminales que emiten al ambiente (radiadores); pero no trata el aire, ni ventila (no lleva aire a los locales).
Generación de energía térmica
Modo de calefacción
Para la climatización de invierno lo más lógico es emplear un sistema de calentamiento por caldera de combustible que produce calor de modo económico y desde la que se lleva agua caliente a los climatizadores por tuberías. Y mejor todavía si la caldera es de condensación.
También puede emplearse una máquina en todo semejante a la de refrigeración por compresión, que funciona al revés: tomando calor del aire exterior de invierno, frío, y cediéndolo al aire interior, más caliente. En este caso, la máquina refrigeradora se conoce como bomba de calor. Cuando las temperaturas exteriores son relativamente benignas, el rendimiento de estos aparatos es notable y compensa los precios, generalmente más elevados, de la energía eléctrica utilizada para mover el compresor, pero en días muy fríos, con temperaturas por debajo de 4 °C, los rendimientos descienden rápidamente y llegan en seguida a ser muy deficientes.
Los generadores denominados reversibles permiten, además, hacer el ciclo antes indicado para refrigeración y también para el proceso de calentamiento. Un generador reversible extrae el calor del aire frío (sea exterior o interior) y lo transfiere hacia el aire más caliente (interior o exterior) dependiendo de las estaciones del año. Por consiguiente, el generador reversible constituye un sistema de calefacción separado y permite calentar y refrigerar con el mismo aparato.
Recientemente ha aparecido en el mercado un sistema que llaman híbrido, que tiene una caldera y una bomba de calor. Una centralita electrónica decide cual de las dos máquinas se pone en marcha en función de las condiciones exteriores (rendimiento de la bomba de calor) y de los precios de la energía, de modo que funcione la que resulte más económica.
Modo de refrigeración
El enfriamiento puede hacerse fundamentalmente por dos medios: por compresión y por absorción. Estos dos sistemas se basan en que transportan calor de un punto de menor nivel energético (el nivel se mide por la temperatura) a otro de mayor nivel, y el medio generalmente usado para este movimiento de calor es un refrigerante.
Las máquinas refrigeradoras grandes, conocidas como enfriadoras de agua, plantas refrigeradoras, equipos de refrigeración (o, en inglés, chiller), enfrían agua que después se distribuye a los climatizadores por tuberías. Los máquinas de refrigeración grandes tienen mejores rendimientos.
En el sistema conocido como partido (split o multi-split), el caloportador es el propio líquido refrigerante, que se lleva a los evaporadores de los terminales situados en los locales a climatizar. En este caso, la máquina refrigeradora es por compresión.
Transporte primario
Una vez producida la energía térmica, debe llevarse al punto de tratamiento de aire (UTA) o a los terminales, mediante agua por tuberías (de acero, de cobre o de materiales plásticos). A veces también mediante fluido refrigerante.
El agua puede llevarse por sistemas de dos, tres o cuatro tuberías.
- Sistema de dos tuberías.- Es el sistema más económico y el que se emplea comúnmente en las instalaciones de solo calefacción, por ejemplo, pero también en los sistemas de climatización de verano y de invierno, a condición de que solo uno de los dos sistemas funcione a la vez. Es muy adecuado para edificios de vivienda: hay unos meses de calefacción, luego unos meses de primavera, sin ningún tipo de climatización artificial, luego el verano, con refrigeración y finalmente una parte del otoño, también sin climatización, de modo que, entre una estación y otra, un simple inversor hace funcionar una u otra instalación.
- Sistemas de cuatro tuberías.- Cuando en el edificio pueden darse casos de necesidad simultánea de refrigeración en una zona y calefacción en otra. Es un caso que se da en tiempo no muy frío, en edificios con locales para diversos usos; en él, un local de reuniones multitudinarias (un salón de actos), se calentará por la emisión de las personas y requerirá refrigeración, mientras que los despachos seguirán necesitando calefacción. Entonces se emplea el sistema de cuatro tuberías, dedicadas, por parejas (ida y retorno), a calefacción y a refrigeración, y los sistemas de regulación de cada uno de los ambientes se encargan de poner en marcha el sistema necesario en cada caso.
- Sistema de tres tuberías.- Se ha dejado para el final porque es un sistema cada vez menos utilizado. Una tubería lleva calor, otra frío, y la tercera sirve de retorno para las dos, de modo que mezcla agua fría con agua caliente. La mayoría de las normativas, celosas de conseguir ahorros de energía, prohíben el sistema, dejándolo utilizar en los contados casos en que la necesidad simultánea de calor y de frío no se da más que rara vez. Tiene las ventajas de ser más económica de instalación que la de cuatro tuberías y que, como esta, permite suministrar simultáneamente calor a unos locales y frío a otros.
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Especialistas en Climatización y Aire Acondicionado. 91.808.81.29
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