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

eficiencia energética Criterios de eficiencia energética en la selección de unidades de tratamiento de aire Javier Aramburu Director Técnico de TROX

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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 CO2. 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 instantáneas del edificio al que dan servicio. En este sentido, la existencia de sistemas de control propios en los equipos y su conexión de una forma inteligente al sistema de gestión centralizada del edificio, no es una opción sino que se convierte en una necesidad.

En este marco cada vez más exigente, 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. Debido a las limitaciones de extensión de este artículo no es posible entrar a definir todas las secciones de tratamiento existentes, ni ejecuEl INSTALADOR nº 488 septiembre 2011

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ciones específicas para algunas aplicaciones industriales 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 dimensionamiento 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. 4 Caudal de aire de ventilación. 4Potencias frigorífica y calorífica. 4 Presión estática disponible en impulsión. 4Presión estática disponible en retorno/extracción. 4 Condiciones del aire en retorno/extracción. 4Condiciones del aire en exterior. 4 Condiciones del aire en impulsión. 4 Cantidad de humedad a aportar. 4 Eficacias mínimas de recuperación. Todos estos datos son básicos en la realización de las hojas de carga térmicas de los locales o son un resultado de las mismas, por lo que

el proyectista dispone de ellos a la hora de definir los equipos. Los criterios básicos a la hora de definir los equipos, e incluso de realizar los cálculos de demanda térmica y de ventilación serán garantizar las condiciones de confort de los usuarios y minimizar el consumo energético del conjunto de instalaciones de climatización y ventilación. Incluso, a la hora de predimensionar los equipos, un criterio también básico será facilitar el mantenimiento y la operación de las UTAs en la instalación. Si en la configuración existen otro tipo de secciones menos habituales, es posible que se necesite 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 tratamiento de aire, se pueden distinguir dos fases. La primera de ellas es la “Configuración”. En ella únicamente se asegura que la unidad dispone de todas las secciones de tratamiento de aire necesarias para cumplir con los objetivos y demandas del proyecto. La segunda será el “Dimensionamiento”, fase en la que se calculará cada una de las secciones anteriores, llegando a definir sus dimensiones, consumos energéticos, pérdidas de carga, etc. Durante ambas fases será necesaria la consulta de la Reglamentación vigente, las normas de referencia y otros documentos como catálogos de fabricante, 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 exclusivamen-

Figura 1

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te en tipo y número de las secciones de tratamiento de aire necesarias para adaptarse a las demandas del proyecto. Al final de este proceso se obtendrá un esquema del equipo con las secciones similar al de la figura 1. Las secciones más habituales de las unidades de tratamiento de aire son:

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

4 Ventiladores. Tanto para impulsión como para retorno, con diferentes soluciones constructivas.

4 Álabes de acción curvados hacia delante. Con un rendimiento estático máximo del 56%.

4 Mezcla de aire, recirculación o free-cooling. Secciones de compuertas de aire.

4 Álabes a reacción curvados hacia atrás, no airfoil. Con un rendimiento estático máximo del 74%.

4 Filtración. Sistemas de filtración mecánica, filtros electrostáticos,… 4 Recuperación de energía. Con distintas soluciones de recuperación (placas, rotativos, sorción, baterías,…) 4Calefacción. Mediante baterías de agua caliente, expansión directa, resistencias eléctricas,… 4 Refrigeración. Mediante baterías de agua fría o expansión directa. 4Humidificación. Humectadores adiabáticos de panel, boquillas de alta presión, humectadores por lanza de vapor. 4 Atenuación acústica. Celdillas de silenciadores. Estas secciones se seleccionarán según la demanda del proyecto, pero sí es importante también tener algunas consideraciones en cuenta para la elección del tipo de solución y su ubicación dentro del esquema de la UTA.

4Ventilador sin envolvente espiral, plug-fan. Con un rendimiento estático máximo del 70%. 4 Álabes a reacción curvados hacia atrás, tipo airfoil. Con un rendimiento estático máximo del 78%. Obviamente el rendimiento del ventilador también depende de otras consideraciones como el tamaño, el tipo de transmisión entre motor y ventilador, 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 pequeño puede dar una falsa imagen de rendimiento 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 ineficiencias en la red de conductos, por lo que realmente no es una energía aprovechada en la instalación.

SECCIOnES DE vEnTILACIón

Como resumen de la selección de tipo de ventilador 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 teniendo en cuenta dimensiones, espacios y puntos de trabajo concretos.

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.

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 pro-

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

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será importante definir la posición de esta sección y la tipología de la misma.

Tabla 1

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 perjudicial en el rendimiento del equipo, será necesario configurar: 4 Secciones de expansión de aire en la aspiración de los ventiladores rueda libre o plug-fan. 4 Secciones de expansión de aire en la salida de los ventiladores centrífugos de doble oído sin descarga canalizada. 4 Salidas 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 consumo del ventilador puede resultar muy importante, llegando a valores de energía consumida innecesariamente del 10 a 15% del total. En el caso de ventiladores que vayan a trabajar con variadores de frecuencia, será importante garantizar 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 extraído se debe tener en cuenta, al menos, siempre que ese caudal sea igual o superior a 0,5 m 3/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

Como la recuperación se realiza siempre sobre el aire expulsado y el aire exterior de ventilación, esta sección debe ser previa a cualquier otra de recirculación, mezcla o free-cooling. Los recuperadores se pueden agrupar en los siguientes tipos principales, si bien existen soluciones específicas para algunos casos, que también pueden tenerse en cuenta (circuitos de absorción internos, recuperadores en pp con humectación etc.): 4 Baterías de recuperación. Se trata de un circuito 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 recirculada. Se puede estimar que los rendimientos no serán superiores a un 35%. 4 Recuperadores de placas. Son recuperadores de flujo cruzado de aire, compuestos por placas de aluminio. La recuperación es únicamente del calor sensible (temperatura) y los rendimientos térmicos pueden llegar a superar el 50%. En el caso concreto, para pequeños caudales existen recuperadores de placas paralelas que podrán llegar hasta un 80%. 4 Recuperadores rotativos. Se trata de recuperadores en forma de rueda que transfieren la energía de un flujo a otro del aire. Los hay de tipo sensible, que sólo recuperan temperatura o de tipo total que recuperan temperatura y humedad. 4 Recuperadores de sorción. Tipo especial de rotativo que aumenta en gran medida la recuperación de humedad, optimizando las condiciones de impulsión en ubicaciones con condiciones exteriores húmedas. La reglamentación no especifica el tipo de recuperador que se debe utilizar en cada caso. A pesar de ello, se trata de un elemento muy importante a la hora de minimizar el coste energético y, por tanto, es el proyectista quien debe hacerlo en función de las condiciones del aire. El INSTALADOR nº 488 septiembre 2011

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A este respecto es interesante constatar que el rendimiento de los equipos de recuperación se indica 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 respecto del aire expulsado, que es el foco de energía que se dispone para aprovechar. En zonas húmedas de costa siempre será interesante contar con equipos entálpicos o de sorción para disminuir 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-

Figura 2

Tabla 2

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sible con recuperador de placas, sensible con recuperador de placas con humectación adiabática indirecta, recuperador de rotativo sensible y recuperador de sorción, todas ellas correspondientes a un proyecto de climatización en la ciudad Barcelona. En ambos casos el rendimiento en temperatura es idéntico, pero la cantidad de energía recuperada es muy diferente. La tabla 2 resume la diferencia de energías. En todos los casos las condiciones de impulsión deben ser las mismas, por lo que el recuperador más eficiente es, en este caso, el de sorción, que ha eliminado mucha humedad mejorando la eficacia de la batería de frío. De he-

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cho su eficacia dobla al segundo en esta clasificación. Curiosamente para todos los casos el rendimiento del recuperador tal y como lo marca la norma es del 61%. En el caso del recuperador 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 humectación. DEShUmIDIFICACIón COn bATERíA DE FRíO

En aquellas instalaciones en las que se realice un control de humedad en impulsión o en ambiente, será necesario deshumidificar el aire exterior en la temporada de verano. En lo que respecta a la configuración de los equipos será necesario tener en cuenta: 4 La batería de calor debe situarse posteriormente a la batería de refrigeración, ya que debe absorber el subenfriamiento ocasionado por el control de humedad. 4 Si se desea mantener la batería de calor previa a la de refrigeración para evitar problemas de congelaciones en invierno, será necesario instalar una batería de postcalentamiento, bien sea de agua o eléctrica, para ajustar la temperatura de impulsión tras la deshumidificación. 4 La batería de frío debe calcularse para la potencia total necesaria del proceso de eliminación de humedad, por tanto será mayor 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 recuperación de calor en enfriadoras o las aplicaciones de energía solar para realizar el postcalentamiento, 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 humectación 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 siguientes posibilidades:

4 Humectación por panel. Se basa en la absorción de humedad por parte del aire al atravesar un panel de fibra de vidrio o de celulosa empapado en agua. 4 Humectación mediante boquillas a alta presión. Sistema de pulverización o nebulización de agua en el aire mediante boquillas. 4 Humectación mediante lanza de vapor. Adición 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 humedad del aire impulsado, no se podrá usar el sistema de panel ya que no dispone de capacidad de regulación proporcional. El aire toma todo el agua de que es capaz. En todos los casos es importante destacar que la aportación de humedad al aire exterior en las condiciones de invierno debe realizarse con posterioridad al tratamiento térmico de calefacción, ya antes de ello este aire tiene muy poca capacidad de tomar 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 refrigeración 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 tratamiento térmico de los locales sino para compensar 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 plantear la posibilidad de incorporar variadores de El INSTALADOR nº 488 septiembre 2011

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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 mantenimiento de una presión constante en los conductos generales de impulsión, mientras que las unidades terminales varían los caudales de entrada de aire a los locales adaptándose a las demandas de cada uno de ellos. Pero, por otro lado, los variadores pueden facilitar muchas operaciones de la instalación, al mismo tiempo que minimizan los consumos de la misma. Los siguientes puntos son ejemplos de estas posibilidades: 4 Mantenimiento de caudales de aire constantes con independencia del grado de suciedad de los filtros o en los casos de funcionamiento en modo free-cooling. 4 Posibilidad de establecer distintos caudales nominales en función de diferentes modos de operación (standard, night cooling, alta ocupación, barrido inicial,…). 4 Adecuación 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 instalación, evitando la realización de cálculos y sustitución 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 motores y ventiladores al evitar los picos de sobreintensidad en los arranques. Por último, permite la adaptación de los equipos a nuevas necesidades provenientes de reformas en los edificios o cambios de actividad en los locales.

mente a la entrada en otra sección. Situaciones más habituales de estas secciones vacías son: 4 La 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 filtración. 4 Las 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 continúan dándose secciones de la unidad (filtros, silenciadores, humectación por vapor,…). 4 En los casos de ventiladores tipo Plug-fan será importante la sección de aspiración que debe disponer de un espacio mínimo libre en función del tamaño de ventilador. DImEnSIOnAmIEnTO Una vez finalizada la fase de configuración, el resultado sería un boceto esquemático de la unidad 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 criterios de dimensionamiento de dichas secciones. 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.

SECCIOnES DE ExPAnSIón

Estas secciones son las menos comprendidas en las UTAs. Se trata de espacios vacíos entre secciones de tratamiento de aire, que habitualmente no son tenidas en cuenta ya que parecen carecer de sentido, pero que deben ser consideradas 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 previa12

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Tabla 3

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En la mayoría de los casos se trata de una selección basada en la velocidad de paso del caudal de aire a través de la sección o de los componentes 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.

Tabla 5

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

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

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

A la hora de dimensionar las baterías de agua fría será necesario tener en cuenta el caudal de aire, la potencia frigorífica demandada por proyecto 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 calor sensible y latente al mismo tiempo. La proporción entre ambos depende de las condiciones del aire a la entrada (temperatura y humedad) y del agua fría.

FILTROS

A la hora de seleccionar el tipo y cantidad de los filtros en la UTA, se tendrá en cuenta el caudal 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 colocado y no ha comenzado 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 valores 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.

bATERíAS DE 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 produzca 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 sobredimensionamiento de la batería en cuanto a potencia sensible demandada por el edificio y un postcalentamiento posterior para adecuar la temperatura a las condiciones de impulsión del proyecto. Por tanto, el cálculo de las baterías debe hacerse 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 selección de estas baterías son:

Tabla 4

4 Número mínimo de filas. Habitualmente los fabricantes trabajan con un número de filas mínimo, que suele ser de cuatro filas. El INSTALADOR nº 488 septiembre 2011

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4 Pérdidas de carga en el agua. El paso de agua a través de los circuitos de las baterías 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. 4 En 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 poder limpiarlas adecuadamente. bATERíAS DE AGUA CALIEnTE

En las baterías de agua caliente tan sólo se intercambia calor sensible, por lo que no aparece el problema anterior. A la hora de seleccionar la batería también se partirá de los valores de caudal de aire, condiciones del aire a la entrada y temperaturas del agua caliente. Ya se ha indicado en los apartados de configuración que hay dos procesos en los que se requiere un calentamiento adicional. Uno es el que va asociado a la deshumidificación por condensación. El otro proceso es el correspondiente a la humidificación adiabática para adecuar la humedad en las condiciones de invierno. El cálculo de la batería se debe dimensionar con la suma de dos términos: la potencia calorífica de proyecto y la potencia necesaria para compensar la refrigeración originada en el proceso de humidificación. La potencia adicional se puede establecer 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)

Tabla 6

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Δx: diferencia de humedad absoluta en kg/kga.s. La potencia sensible del agua por estar a una temperatura diferente al aire se puede despreciar 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 anterior ya se ha indicado la diferencia entre los tipos de recuperador. El único criterio de dimensionamiento, aparte de lo que el proyectista establezca para el edificio, viene dado por el RITE. El reglamento establece 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 tabla 6. Estos valores son exclusivamente de eficiencias 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 recuperador siempre se realizará a través del software de selección del fabricante, ya que se trata de un cálculo complejo y que depende de las características 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 conductos. En los casos en que se encuentren dentro de las unidades su cometido será disminuir la potencia sonora transmitida a la red de conductos, hasta niveles que sean aceptables o que se puedan reducir fácilmente en la propia red.

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Como en todo caso de selección de silenciadores, será necesario partir de la potencia sonora emitida por el foco, en este caso el ventilador (impulsión o retorno). La potencia sonora se debe conocer repartida en las diferentes frecuencias u octavas. De otra forma no se podría conocer la disminución de ruido asociada al silenciador. Para elegir el silenciador adecuado es necesario 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 climatizador es un valor que raras veces se alcanzará. 4 Presión sonora deseada a la salida. Después de atravesar el silenciador se alcanzará 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, compuertas de regulación o cortafuego y elementos de difusión terminales, no será necesario 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.

parte de un organismo independiente de que los datos ofrecidos por un fabricante son ciertos, tanto en lo referente a los resultados de las clasificaciones de la norma EN-1886, como en lo que respecta a los resultados de los cálculos realizados 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 fabricante 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 reglamentación o a las exigencias de los sistemas incluidos en el equipo, el resultado de esa unidad en la instalación estará condenado al fracaso con independencia de que lleve el sello Eurovent o no. Las clasificaciones de las unidades de tratamiento de aire según la norma EN-1886 son las siguientes: 1. Resistencia mecánica de la carcasa. Básicamente es una medida de la rigidez de la estructura, perfiles y paneles, del equipo en funcionamiento.

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

2. Fuga de aire a través de la carcasa. Se trata 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.

CLASIFICACIOnES y mARCADOS

3. Caudal de fuga por derivación a través del filtro. Se mide el caudal de aire que atraviesa la pared de filtros sin pasar por los mismos, considerando unas presiones de referencia (pérdidas de carga).

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 línea se están abriendo paso en el mercado de los climatizadores opciones como el sello Eurovent y las clasificaciones según la norma EN1886. 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 información muy útil pero que no sustituye a los cálculos, dimensionamiento y definición de los equipos. El sello Eurovent de unidades de tratamiento de aire,básicamente es una certificación por

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 salto 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 dimensioEl INSTALADOR nº 488 septiembre 2011

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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 comparativa 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 exigibles en función de la ubicación, parámetros de funcionamiento y otras características de la instalación. Por ejemplo, no tiene sentido exigir una clasificación térmica en un equipo de filtración y extracción situado en el exterior, pero sí podrá tener cierta relevancia en los casos en que se trate de una unidad de tratamiento de aire de ventilación situada en el exterior. También es importante subrayar que las condiciones 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 ventilador, con una diferencia entre ellos inferior al 3% del rendimiento, también supone diferencias mayores en el consumo energético que la existente 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 puntuales 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 proyectista que van a posibilitar una comparativa real entre productos y unas garantías de la adecuación de los equipos seleccionados a los requisitos técnicos del proyecto. Pero siempre es bueno recordar que la selección de los componentes que componen la unidad (recuperadores, ventiladores, baterías, etc.) y los parámetros de funcionamiento (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 Ponencia ofrecida en Foro Clima 2011.

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