UF0904 - Selección de equipos y elementos en instalaciones de climatización

1.1. Comprobación de resultados de los cálculos realizados

1.2. Utilización y manejo de catálogos y tablas de fabricantes de equipos y máquinas

1.3. Selección de máquinas y equipos, utilizando resultados de los cálculos, así como catálogos y tablas de los fabricantes

1.4. Garantías de compatibilidad

1.4.1. Suministro

1.4.2. Costes

1.4.3. Condiciones de montaje de máquinas y equipos a emplear en instalaciones de climatización

1.1.Comprobación de resultados de los cálculos realizados

La normativa española define climatización como la técnica que permite dotar un espacio cerrado de las condiciones de temperatura, humedad relativa, calidad del aire y, a veces, también de presión, necesarias para el bienestar de las personas y/o la conservación de las cosas (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, Apéndice 1).

Sabías que

El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) es la normativa nacional que regula lo relativo al diseño, instalación y mantenimiento de las instalaciones de climatización (ventilación, calefacción y refrigeración) y de producción de agua caliente sanitaria. Tiene por objeto establecer las exigencias de eficiencia energética y seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas en los edificios durante sus fases de diseño, dimensionado, ejecución, mantenimiento y uso, así como determinar los procedimientos que permitan acreditar su cumplimiento.

A partir de esta definición se desprende que el concepto climatización equivale a Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC), expresión en la que aparecen tres conceptos separados: ventilación y calefacción y aire acondicionado, englobándose dentro de este último término el concepto de refrigeración.

HVAC es el acrónimo empleado para Heating, Ventilating and Air Conditioning.

equipos de ventilación en un edificio

equipos de calefacción para una instalación industrial

equipos de aire acondicionado en el techo de un edificio

Importante

El RITE establece las exigencias de eficiencia energética y seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas en los edificios para atender la demanda de bienestar e higiene de las personas tanto en las fases de diseño, dimensionado y montaje, como durante su uso y mantenimiento.

Los estudios de climatización tienen como objetivo alcanzar unas condiciones de confort para el ser humano. Sin embargo, esta situación comprende un complejo equilibrio debido a que las condiciones ambientales son variables tanto en el espacio como en el tiempo, y al hecho de que el ser humano sea en sí mismo una fuente de calor respecto al espacio que lo rodea. Además, las diferentes actividades económicas y sociales llevadas a cabo por el hombre requieren, cada una de ellas, de unas condiciones idóneas propias. Por esta razón, es necesario estudiar los diferentes componentes que intervienen en cada situación para poder llevar a cabo análisis de los balances térmicos.

El acondicionamiento se refiere al proceso mediante el cual se toma aire de un ambiente o del exterior y mediante la combinación de procesos se logra introducir a un ambiente una cantidad determinada de aire con características controladas mediante procesos de (des)humidificación, enfriamiento, calefacción y/o filtrado.

Un aparato de aire acondicionado sirve, tal y como indica su nombre, para el acondicionamiento de aire. No hay que confundir el acondicionamiento del aire sólo con su refrigeración y climatización. Si hablamos del acondicionamiento de aire nos referimos al tratamiento del aire ambiental en habitaciones, oficinas, etcétera que consiste en:

–Regulación de la temperatura (climatización),

–Regulación del grado de la humedad (deshumidificación/humidificación) y

–Limpieza (filtración) del aire.

Importante

Se consideran Instalaciones Térmicas las instalaciones fijas de climatización (ventilación, refrigeración y calefacción) y de producción de agua caliente para usos sanitarios, destinadas a atender la demanda de bienestar e higiene de las personas en cualquier tipo de edificio, incluso edificios de uso industrial.

El RITE no se aplica a instalaciones térmicas destinadas a procesos industriales, agrícolas o de otro tipo. Así, se aplica a instalaciones térmicas de edificios de nueva construcción o en estado de reforma.

El contenido del RITE afecta al diseño, dimensionado, ejecución, puesta en marcha, manejo, mantenimiento, uso e inspección de las instalaciones térmicas.

La diferencia entre refrigeración y climatización es que en la refrigeración solo se tiene en cuenta un control de la temperatura, mientras que en los procesos de climatización se lleva a cabo además un control de la humedad relativa y una renovación del aire, lo que influye en su grado de pureza y en su propia velocidad.

Resulta habitual confundir los términos de climatización y refrigeración, cuando en realidad son conceptos distintos.

Los sistemas de climatización permiten, por lo tanto, una regulación del clima ambiental de un determinado local en base a tres parámetros de control:

–Temperatura

–Humedad relativa

–Caudal de aire

∙A partir de los cuatro tipos de equipos de producción (aire-aire; aire -agua; agua-agua; agua-aire) podemos establecer una clasificación de los diferentes sistemas de climatización en los siguientes grupos:

–sistemas de refrigeración

∙ciclo de recuperación en cascada

∙ciclo de refrigeración en doble etapa

∙refrigeración por compresión

–sistemas de calefacción

∙calefacción por aire caliente

∙calefacción por vapor de agua

∙calefacción eléctrica

–bomba de calor

∙bomba de calor todo aire

∙bomba de calor todo agua

∙bomba de calor aire-agua

∙bomba de calor tierra-agua

Un segundo posible criterio de clasificación lo determina el nivel de exigencia. Podemos distinguir así entre:

Sistemas ordinarios. Dentro de este grupo se encuentran la mayor parte de sistemas del mercado. Estos sistemas llevan a cabo un control regulado de la temperatura, del valor mínimo de humedad y del caudal de renovación de aire.

Sistemas completos, los cuales son empleados en ciertos procesos industriales. Estos sistemas llevan a cabo un ajuste regulado de los valores tanto de temperatura como de humedad ambientales o bien limitando los niveles de renovación de flujo de aire.

Se denomina confort térmico a la situación en la que el intercambio de calor entre la persona y el medio circundante conlleva a una situación de bienestar. El diagrama de confort de Ashrae representa esta región de bienestar de una forma gráfica.

Importante

En la web http://smap.cbe.berkeley.edu/comforttool puede obtenerse, de forma interactiva, regiones de confort térmico de acuerdo al ASHRAE Standard 55-2010

Existen una serie de factores condicionantes que determinan el grado de confort térmico:

–El componente humano, relacionado con la actividad del hombre (sedentarismo o en movimiento), el tiempo en que lleva a cabo dicha actividad, además de la vestimenta que porta.

–El ambiente del aire. Entre otros aspectos de interés presenta una gran importancia la temperatura del aire, la velocidad y su composición (grado de humedad, presencia de partículas en suspensión, etc.).

–El ambiente circundante relacionado con la presencia de diferentes elementos que forman parte del sistema, su temperatura media y su papel termodinámico (receptores, emisores).

Recuerda

Las condiciones de confort térmico no solo se refieren a las propias del ser humano, sino también de las actividades económicas que lleva a cabo.

La termodinámica es la disciplina científica que explica la teoría de calor. Un ciclo termodinámico se compone de un conjunto de procesos (termodinámicos) tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regresa a su estado inicial. De esta forma, los ciclos termodinámicos presentan un balance nulo en la variación de sus magnitudes termodinámicas. Según la primera ley de la termodinámica, la suma de calor y trabajo recibidos por el sistema debe ser igual a la suma de calor y trabajo realizados por el sistema.

La representación habitual de este tipo de ciclos en un modelo concreto de diagramas, PV (presión –eje Y–; volumen –eje X–), presenta una forma de curva cerrada. El trabajo de ciclo es equivalente al área descrita dentro de esta curva, mientras el sentido en que se recorre la curva determina el tipo de trabajo: (a) realizado (en sentido horario) o (b) ejercido (en sentido anti-horario).

Importante

Los estudios de climatización deben combinar tanto la parte técnica relacionada con las instalaciones y el nivel de confort requerido con niveles asociados de eficiencia energética. Así, cuanta más energía sea requerida para alcanzar y mantener unas determinadas condiciones de confort en un cierto local, menos eficiente será el sistema de climatización empleado en términos energéticos y mayor será su impacto ambiental (ya que la mayor parte de estos sistemas emplean energías no renovables).

Para lograr la máxima eficiencia energética se debe tener en cuenta una serie de condiciones indispensables con obtener de alcanzar un menor impacto ambiental de la instalación. Entre estas condiciones podemos enumerar las siguientes:

–El propio diseño del edificio teniendo en cuenta su orientación y materiales empleados en su construcción

–Nivel de aislamiento e inercia térmica

–Niveles de infiltraciones y grado de ventilación

–Actividades humanas y económicas llevadas a cabo dentro

–Presencia y empleo de sistemas de regulación y control

Importante

La construcción de un determinado inmueble, incluyendo el diseño y los materiales empleados, no simpre son los más adecuados para las condiciones climáticas propias del lugar en que se ubica. Esto repercute así en unos requerimientos mucho más elevados de niveles de consumo energético en el momento de plantear sistemas de climatización propios.

Para evaluar los intercambios de energía entre un sistema y su entorno, en forma de calor y trabajo, la