PANORAMA ACTUAL
La climatización consiste en crear unas condiciones de temperatura, humedad y limpieza del aire adecuadas para la comodidad dentro de los espacios habitados. La normativa española ha abandonado cualquier referencia al aire acondicionado, por ser una expresión equívoca, ya que parece referirse exclusivamente a la refrigeración (climatización de verano), cuando en realidad debería referirse al acondicionamiento del aire en todas las épocas, verano e invierno.
La climatización puede ser natural o artificial y tiene dos vertientes: la calefacción (climatización de invierno), y la refrigeración (climatización de verano). La comodidad térmica, importante para el bienestar, está sujeta a tres factores:
- El factor humano: La manera de vestir, el nivel de actividad y el tiempo durante el cual las personas permanecen en la misma situación, influye sobre la comodidad térmica.
- El espacio: La temperatura radiante media de los paramentos del local considerado y la
temperatura ambiental. - El aire: Su temperatura, velocidad y humedad relativa.
Son muy pocas las viviendas que se construyen con instalaciones centralizadas individuales o colectivas de climatización, aun en zonas climáticas muy calurosas. La mayoría de las instalaciones se componen de elementos independientes, mucho menos eficientes y además tienen el problema de tener que colocarse en fachadas y terrazas (ruidos, molestias, ordenanzas restrictivas, etc.) Esta situación provoca altos consumos de electricidad en verano y recalentamientos en el exterior de los edificios. En numerosas zonas de Andalucía y Cataluña la punta de demanda eléctrica se desplaza del invierno al verano debido a la utilización de la refrigeración (climatización en modo frio).
LA ELECCIÓN DEL SISTEMA
Los sistemas de climatización necesitan transportar la energía desde los equipos productores de frío o calor para las funciones de renovación del aire (higiene) y de climatización de recintos (confort). Actualmente y con los recientes cambios normativos (RITE, CTE, etc.), en la elección de un sistema hemos de prestar especial atención a la existencia o no de ventilación filtrada y forzada. (Imprescindible en caso de reforma o ampliación de un edificio en el que se produzca un cambio de uso). Existe por tanto, la necesidad de introducir aire exterior y expulsar el aire de los locales bien por sobre-presión o bien mediante una red de conductos de expulsión de aire.
En la climatización existe siempre un aporte de aire exterior que renueva el aire interior y que además compensa las cargas térmicas. Puede existir un sistema de tratamiento del aire, sistema de enfriamiento gratuito (“freecooling”), sistema de recuperación, de humectación, etc. Un sistema capaz de resolver todo esto es una U.T.A (Unidad de tratamiento de aire, sistema todo-aire) y generalmente por requerimientos de espacio solo puede colocarse en la cubierta de un edificio. Otros sistemas en cambio, para garantizar dicho caudal de ventilación deben siempre colocar en paralelo al sistema térmico elegido (fancoil, bomba de calor, techo refrescante, etc.) un sistema de aire de ventilación.
Por ejemplo, una bomba de calor instalada como sistema de climatización es reversible, pudiendo usarse a lo largo de todo el año, para calefactar en invierno y para refrigerar en verano. Su eficiencia es óptima cuando se combina con un suelo radiante, alcanzando unos importantes ahorros de energía anuales. Combinar una bomba de calor con una instalación
solar térmica para agua caliente puede cubrir todas las necesidades energéticas de una vivienda unifamiliar: agua caliente, calefacción, refrigeración y climatización de piscina cubierta, todo usando únicamente electricidad como energía primaria. Existen diferentes tipos; Equipo Agua-Aire, Aire-aire y bomba geotérmica.
Los sistemas evaporativos, aunque en sentido estricto no son aparatos de refrigeración, sirven para refrescar el ambiente de un local unos pocos grados, lo cual en muchos casos puede ser suficiente. Su principio de funcionamiento se basa en hacer pasar una corriente de aire por una bandeja llena de agua que, al evaporarse, humedece la atmósfera y la enfría (se puede llegar incluso a 7 ºC). El consumo de estos equipos es muy bajo, mejoran la ventilación y suponen una alternativa razonable a la utilización de la refrigeración. Son especialmente adecuados para zonas calurosas y secas del interior peninsular.
Uno de los campos de máximo desarrollo de las instalaciones solares térmicas que se verá en un plazo breve de años será el de los colectores de vacío planos de alto rendimiento que produzcan ACS, calefacción en invierno y, mediante máquinas de absorción, produzcan frío en verano. La demanda energética para la refrigeración de los edificios con el fin de lograr unas condiciones de confort aceptables en verano y parte de la primavera y otoño, aumenta considerablemente año tras año en los países desarrollados. El aprovechamiento de la energía solar para producir frío es una de las aplicaciones térmicas con mayor futuro, pues las épocas en las que más se necesita enfriar el espacio coinciden con aquellas en las que se disfruta de mayor radiación solar.
RECOMENDACIONES DE UTILIZACIÓN
1. La temperatura de refrigeración debe ser de 25- 26ºC (temperatura de confort en condiciones de verano).
2. Cuanto menor sea la diferencia entre la temperatura en el termostato y la temperatura del exterior, mejor resultará el rendimiento final del sistema. Una diferencia de temperatura con el exterior superior a 12ºC no es saludable, es decir, que si en el exterior hay 40ºC la temperatura de refrigeración no debiera fijarse por debajo de 28ºC.
3. Por mucho que se ajuste un termostato a una temperatura más baja de lo normal, no se enfría la vivienda más rápido. Dicho enfriamiento podría resultar excesivo y, por tanto, un gasto innecesario. Cada grado más que disminuye la temperatura se está consumiendo un 8% más de energía.
4. Es recomendable repartir correctamente el frio, evitando corrientes de aire muy frías y otras demasiado calientes.
5. Se debe tener en cuenta que aislar y sellar las fugas de aire ayuda a utilizar mejor la energía en la época de verano porque mantiene el aire frío en el interior de la vivienda.
6. Los aparatos de “aire acondicionado” anterior al año 2002, no deberían contener CFC o HCFC, gases que destruyen el ozono. Si contienen estos gases, es preciso que una empresa especializada se ocupe de sustituir y tratar adecuadamente el aparato.
7. Al igual que ocurre con los aparatos de calefacción, es necesario realizar un mantenimiento preventivo de los elementos que componen las instalaciones de refrigeración para que estas funcionen adecuadamente y con el menor consumo de energía posible.
8. Es necesario realizar un mantenimiento preventivo de los elementos que componen las instalaciones de refrigeración para que éstas funcionen adecuadamente y con el menor consumo de energía posible.
9. Es necesario la parcialización de la producción de frío para que la producción de este se adapte al perfil de la demanda.
10. Deben elegirse equipos o sistemas de alta eficiencia energética, es decir, aquellos equipos que con el mismo nivel de prestaciones lleguen a consumir hasta un 50% menos de energía que otros y según las necesidades de la zona donde se van a ubicar.
La etiqueta energética de los equipos de climatización aporta la siguiente información:
– El consumo anual de energía.
– La capacidad frigorífica.
– El EER/COP, o coeficientes de eficiencia
energética en frío y calor, respectivamente.
RECOMENDACIONES ARQUITECTÓNICAS.
Existen una serie de prevenciones que se pueden llevar a cabo en una vivienda y que deben
combinarse con los sistemas de refrigeración:
1. La unidad exterior de refrigeración debe estar situado en una zona con buena circulación de aire y protegido de los rayos del sol. La colocación ideal de la salida interior del aire acondicionado es cerca del techo y sobre una ventana.
2. En el caso de que las unidades condensadas estén en un tejado, es conveniente cubrirlas con un sistema de ensombramiento. Si existe posibilidad, podemos plantar árboles o arbustos para darles sombra a dichas unidades, pero sin bloquear el flujo de aire. Lo ideal es colocar la unidad externa de la estancia a refrigerar en el lado norte. Una unidad que opera a la sombra utiliza casi el 10% menos de electricidad que una unidad similar.
3. El aislamiento es importantísimo a la hora de reducir la entrada de aire caliente lo que permite ahorros de hasta un 30%.
4. Es imprescindible la colocación de protecciones solares fijas o semifijas en orientaciones sur, para este u oeste; protecciones móviles.
5. En los edificios y locales con fachadas ventiladas de cristal o que presenten muchas zonas acristaladas, se pueden utilizar vidrios polarizados o colocar películas reflectoras que reducen la transmisión de calor y dejan pasar la luz necesaria, proporcionando ahorros de un 20% del gasto de refrigeración.
6. Es interesante aprovechar sistemas de aportación de climatización natural: los sistemas
de pulverización de agua en plantas colocadas en el interior del edificio pueden considerarse como sistema para producir refrigeración (mejor si va acompañado de un sistema de ventilación). Las plantas en el interior de los edificios crean microclimas que pueden resultar adecuados para la refrigeración y aireación del edificio.
7. Los colores claros en techos y paredes exteriores reflejan el sol y evitan el calentamiento de los espacios interiores.
8. Imprescindible, el aislamiento adecuado de los conductos.
9. Es importante mantener en todo momento las condiciones ambientales de cada zona en los valores de confort.
10. La zonificación es un requisito indispensable, ya que han de refrigerarse sólo los locales y zonas que estén siendo ocupadas.
Junto con el aislamiento térmico, el sistema de refrigeración y su adecuada utilización constituye la clave para conseguir un edificio térmicamente confortable. Los materiales constructivos, la orientación de un edificio y el diseño del mismo influyen de manera muy importante en las necesidades de refrigeración. Se pueden conseguir ahorros de energía superiores al 30% instalando protecciones toldos en las ventanas donde más da el sol, evitando la entrada de aire caliente en el interior y aislando adecuadamente muros y techos.
