Cómo montar equipos de climatización, ventilación y extracción

Cómo montar equipos de climatización, ventilación y extracción

Emiliano Soneira

22-06-2017

Con este post vamos a introducirnos de forma sencilla en la materia, fijando las instalaciones de ventilación y sus equipos. Aprenderemos a distinguir los diferentes tipos de ventiladores, su uso y mantenimiento. También calcularemos las necesidades de ventilación de diferentes locales de acuerdo con la normativa, y aprenderemos a realizar la instalación más conveniente en cada caso.

Necesidad de ventilación

Las personas, para vivir, necesitamos respirar continuamente aire que nos aporte oxígeno para nuestro metabolismo. Este aire debe tener una calidad suficiente y estar libre de contaminantes que afecten negativamente a nuestro organismo; en los locales cerrados el aire se vuelve inaceptable para el consumo humano con el paso del tiempo: humos, polvo, personas respirando, etc. La técnica que controla y procura un cambio del aire interior polucionado por otro nuevo de mejor calidad es la “ventilación”. El aporte de aire para las personas depende mucho de la actividad física que realicen: si están sentados, caminando, o realizando un trabajo físico. A mayor trabajo físico, mayor cantidad de aire se necesita. Las instalaciones de ventilación se encargan de extraer o introducir aire nuevo en un ambiente o zona interior, evitando la formación de ambientes insalubres.

La ventilación forzada es completamente necesaria en los recintes cerrados, sobre todo cuando en el exterior hace frío o calor, y se cierran todas las puertas y ventanas. Un buen instalador de climatización nunca olvida dotar al local acondicionado con una ventilación suficiente.

El aire contiene un 0,03% de CO2, que al ser respirado por el organismo humano sale a 37°C con un 4% de CO2. Asimismo, el ser humano en reposo absorbe 25 litros de Oxígeno por hora, equivalentes a 400 litros de aire por hora, consumo que crece con la actividad. Por ejemplo, en una habitación cerrada herméticamente con personas en su interior respirando, el aire se va enrareciendo. Cuando la presencia de CO2 es del 2%, la gente presenta un estado de excitación. Si se llega al 3% de CO2, observaremos un estado de depresión general que puede llegar al desfallecimiento. El límite máximo de CO2 recomendado es del 0,1%.

La ventilación de los locales está regulada por el RITE, el cual establece la obligatoriedad de cumplir la norma UNE 100011, que establece los caudales mínimos de cada local, en función de su uso y ocupantes.

Instalaciones de ventilación y extracción

Las instalaciones de ventilación se encargan de extraer o introducir aire del exterior en un ambiente o zona interior. La ventilación es necesaria en los recintos para:

  • Aportar aire nuevo con oxígeno para la respiración de las personas.

  • Extraer el aire viciado producido por la respiración, humos, gases , etc.

  • Rebajar la temperatura interior en locales no climatizados.

Los componentes de una instalación de ventilación son: 

  • Ventiladores: máquinas que hacen moverse el aire al generar una presión

  • Conducciones: por donde circula el aire de un local a otro.

  • Elementos de difusión: rejillas o bocas de entrada y salida de aire.

  • Elementos accesorios: compuertas, mandos, reguladores.

Recomendaciones

  • En locales con muchas personas es mejor impulsar aire del exterior, para asegurar que el aire que aportamos es nuevo.

  • En locales con peligro de incendio es mejor extraer (garajes, almacenes).

  • Siempre que haya un foco de contaminación, humos, etc., es major una extracción localizada.

  • Si los locales adyacentes pueden ser peligrosos o sucios, es major ventilar por sobre-presión.

Fundamentos de refrigeración

La refrigeración es la técnica de enfriar un local u objeto por debajo de la temperatura ambiente. Para enfriar o calentar un objeto deberemos quitarle o aportarle calorías. Para trasladar calorías de un punto a otro podemos utilizar diversos  sistemas:

  • Calentar un sólido, trasladarlo y con él calentar el otro punto.

  • Calentar un fluido, trasladarlo por una tubería y calentar el otro cuerpo.

  • Calentar un líquido hasta que se convierta en vapor, trasladar el vapor, y que se condense en el otro punto.

De los tres sistemas anteriores, el más eficiente es el tercero, ya que utiliza el calor latente del fluido, que recordemos que era mucho mayor que el sensible. El calor latente del agua es de 537 Kcal/kg. Es decir, utilizamos un cuerpo líquido, lo calentamos hasta su punto de ebullición, y al evaporase va tomando grandes cantidades de calor. El vapor lo trasladamos por una tubería, y cuando toca un cuerpo más frío se condensa (pasa a líquido) y desprende las mismas calorías que tomó en el punto primero.

El ciclo real de refrigeración se basa hacer circular por un circuito cerrado a un fluido que al pasar de líquido a gas absorbe una cantidad de calor llamada calor latente de evaporación, y al pasar de gas a líquido desprende la misma cantidad. Para forzar la evaporación bajamos bruscamente la presión, y para condensarlo aumentamos la presión y ventilamos.

Ciclo de invierno o bomba de calor. Utilización y limitaciones

Los climatizadores con bomba de calor incorporan una válvula de 4 vías, que intercambia en el compresor las tuberías de aspiración y de descarga, de forma que el evaporador se convierte en condensador, y el condensador en evaporador. El efecto es similar a coger un equipo de ventana, y darle la vuelta del exterior al interior. De esta manera absorbe calorías del exterior (aunque esté más frío), y las descarga en el interior, calentando el ambiente.

Utilización

Las bombas de calor se utilizan principalmente en procesos de calentamiento de:

  • Climatización, en zonas no muy frías, donde la temperaturas exteriores no sean muy frías (dependiendo de la calidad del aparato desde 0° C hasta –15° C). Producción de agua caliente sanitaria.

  • Calentamiento de piscinas climatizadas.

  • Calefacción por suelo radiante.

Limitaciones

La bomba de calor tiene limitaciones en su temperatura de condensación, que no puede pasar de 65° C, ya que la presión de alta y la temperatura de descarga del compresor suben excesivamente. Cuando la temperatura de evaporación baja de 0° C, se forma hielo en la batería, y pierde capacidad de intercambio con el aire. El equipo realiza un desescarche, que consiste en invertir el ciclo, para que el evaporador se caliente y funda el hielo. Este proceso quita tiempo de trabajo al equipo, y si la temperatura exterior desciende de 0° C, el rendimiento del equipo desciende siendo cada vez menor hasta llegar un punto en que no resulta económico. Por ello, en zonas en las que las temperaturas permanecen durante mucho tiempo bajo cero, no se deben utilizar bombas de calor.

Curso relacionado: Grado Medio en Instalaciones Frigoríficas y Climatización.

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Emiliano Soneira

Técnico superior en instalaciones eléctricas, estudios de ingeniería especializado en obras públicas. Su experiencia le acredita como experto en instalaciones eléctricas, automáticas y sistemas de seguridad, eficiencia energética y energías renovables.