1. Aplicaciones de los Sistemas de Climatización Centralizada
Se utilizan en grandes edificios de uso residencial, comercial o administrativo, como hoteles, centros comerciales, etc. En general, son adecuados para edificios divididos en múltiples estancias que requieren funcionamiento independiente, con su propia regulación o con ocupaciones variables a lo largo del tiempo.
2. Distribución de Aire y Zonificación
El equipo se instala en un lugar exterior, normalmente la cubierta y, mediante una red de conductos de aire, se reparte el caudal por las diferentes estancias. El problema surge al zonificar, es decir, cuando hay estancias desocupadas. Para abordar esto, existen dos sistemas principales:
Temperatura del Aire Variable (TAV)
Consiste en acondicionar el aire en un equipo centralizado, que lo distribuye por todo el edificio y que llamaremos aire primario. En cada estancia se dispone de un climatizador secundario, que lo calienta o enfría según las necesidades específicas de la zona, y que llamaremos unidad de post-tratamiento.
Volumen de Aire Variable (VAV)
En este caso, el aire se trata centralmente y se distribuye por todas las estancias a una misma temperatura. Sin embargo, en cada zona se instalan compuertas para variar el caudal de aire según sus necesidades, hasta poder cerrarlo si no se precisa climatizar.
Los sistemas centralizados con distribución por aire solo son adecuados cuando las necesidades de calor son homogéneas, así como los horarios.
3. Componentes Principales de los Equipos de Climatización
Los equipos suelen incluir:
- Batería de intercambio de aire de gran tamaño que cubre parte de las paredes verticales del equipo.
- Varios ventiladores axiales en la parte superior, para descargar el aire en sentido vertical ascendente.
- Uno o varios compresores frigoríficos de tipo hermético o semihermético.
- Intercambiador de calor gas-agua: puede ser de dos tubos concéntricos arrollados o de placas a contracorriente.
4. Distribución de Energía en Circuitos Cerrados
La energía producida en la enfriadora se distribuye a los receptores del edificio mediante un fluido, normalmente agua, en un circuito cerrado. El circuito requiere de varios elementos, como bombas de impulsión, tuberías y válvulas de corte o equilibrado. La configuración varía:
- Según el tipo de edificio:
- Vertical: Las tuberías van de una planta a la superior.
- Horizontal: Las tuberías suministran a una planta.
- Mixta: Con redes verticales y horizontales.
- Según su entorno:
- Retorno simple.
- Retorno invertido.
5. Unidades Terminales de Transferencia de Energía
Transfiere la energía térmica que transporta el agua al ambiente del local. Las unidades terminales más frecuentes son:
- Radiadores.
- Aerotermos.
- Ventilo-convectores o fan-coils.
- Unidades de tratamiento de aire (UTA).
- Circuitos de suelo radiante.
- Circuitos de techo frío.
6. Funcionamiento del Fancoil
Un fancoil consiste básicamente en una batería de intercambio agua-aire y un electro-ventilador. El aire de la habitación es forzado a atravesar el intercambiador agua-aire o batería de agua, se enfría y es impulsado de nuevo a la habitación.
7. Unidades de Tratamiento de Aire (UTA)
Se fabrican a medida mediante secciones o módulos, que se van acoplando en serie hasta formar el equipo. Estos equipos controlan con precisión la calidad del aire de un local: temperatura, humedad y renovación. Se emplean sobre todo en la climatización de grandes espacios de edificios con sistemas centralizados (salones de hoteles, comedores, etc.), en general en locales con elevada densidad de ocupantes y donde se precise controlar con precisión las condiciones de confort durante todo el año.
8. Enfriamiento Gratuito (Free Cooling)
Consiste en cortar el suministro de agua fría a la batería y tomar todo el aire del exterior cuando la temperatura ambiente sea menor que la necesaria en el local. Es decir, simplemente ventilamos mediante la apertura de la toma de aire exterior de la caja de mezcla.
9. Factores Clave y Mantenimiento de Sistemas de Climatización
Factores Clave para el Diseño y Operación
- Demanda térmica del local, con el porcentaje de calor sensible y latente.
- Caudal de ventilación del local, dependiendo de su ocupación.
- Valores de temperatura y humedad interiores y exteriores.
- Niveles de confort a alcanzar: temperatura, humedad relativa, limpieza del aire.
- Necesidad de recuperación del calor de extracción.
- Posibilidad de enfriamiento gratuito por funcionar en horario nocturno.
- Temperaturas de los circuitos de agua fría y caliente.
- Espacio disponible.
Mantenimiento Esencial
R7: Llenado y Vaciado
Es preferible hacerlo con agua tratada, añadiendo aditivos para neutralizarla. Periódicamente, hay que añadir agua al circuito por la llave de llenado hasta que el manómetro suba a la presión correcta.
El Problema de la Cal
La cal es una sal. El mejor método para eliminarla es mediante un disolvente ácido, como el ácido clorhídrico o el ácido nítrico. La limpieza debe hacerse rápidamente para evitar que otros elementos metálicos sean atacados.
Limpieza de Filtros de Agua
Si la malla de los filtros de agua está corroída u obstruida por la cal, deberá sustituirse.
Mantenimiento de Bombas
Las bombas no precisan de mantenimiento constante. Sin embargo, si la instalación ha estado parada durante unos meses, las bombas pueden agarrotarse por la cal y el motor no podrá arrancarlas. En ese caso, se deberá desmontar el tapón.
Intercambiadores Gas-Agua
Los intercambiadores (ya sean de tubos concéntricos o de placas) se van llenando de suciedad e incrustaciones de cal, lo que hace que descienda el intercambio de calor y, por lo tanto, el rendimiento del equipo.