Clasificación sistemas de climatización, instalaciones y equipos. Diferencias, ejemplos y tipos de instalación Aire-Aire o Aire-Agua y Agua-Agua o Agua-Aire

Clasificación

La clasificación de los sistemas de climatización se pueden nombrar según la sistemática que utilizan para tomar la energía primaria o cederla. Ante la casuística, las distinguiremos según:

1. Los sistemas Aire – Aire (Instalaciones todo aire)
2. Los sistemas Aire – Agua
3. Los sistemas Agua – Agua (Instalaciones todo agua)
4. Los sistemas Agua – Aire

Cuando hablamos de una red por medio de Aire-Aire o Aire-Agua y Agua-Agua o Agua-Aire, el primer concepto-termino está basado en el fluido de intercambio con esa unidad exterior (Al aire libre) y el segundo atendiendo a la unidad interior. En realidad se nombra al principio, el medio con el que se condensa el equipo, cuando estamos dando frío al habitáculo que queremos climatizar, es decir:

• EL Aire – Aire: Intercambio en la instalación con aire entre ambas unidades.
• El Aire – Agua: Intercambio en la instalación con aire en unidad exterior y con agua en la unidad interior.
• El Agua – Agua: Intercambio en la instalación con agua entre ambas unidades.
• El Agua – Aire: Intercambio en la instalación con agua en unidad exterior y con aire en la unidad interior.

Ante esta pequeña introducción sobre el sistema de climatización existe una cuestión que es interpretable… ¿El circuito primario corresponde a esa unidad interior y el secundario referente al exterior? Desde un intercambiador existe un fluido primario que realmente intercambia su calor para intentar conseguir modificar esa temperatura. A ese fluido que provoca esa alteración de otro, lo llamaríamos primario y al modificado alterado, es el secundario.

¿Qué es un sistema Aire – Aire?

Los sistemas más comunes los podemos encontrar en el campo de la construcción residencial, los comercios o por ejemplo entidades bancarias de pequeñas potencias. Estas instalaciones se pueden ver en los falsos techos y muros conectados a difusores de aire y conductos disponiendo de una unidad exterior unidos normalmente por tuberías de cobre aisladas con los desagües pertinentes. No hace muchos años, también los podíamos encontrar a veces instalados en las ventanas, con la parte externa intercambiando el calor.

Podemos ver mejor cómo funciona un equipo de aire – aire en el esquema siguiente de una instalación de climatización:

Tipos sistemas Aire – Aire

• Los centrales a caudal de aire constante Aire – Aire. Esta instalación funciona introduciendo el aire en los locales, con un mismo caudal e ir regulando la potencia a aportar, variando la temperatura a que se aporta y el tiempo.
• Los centrales a caudal de aire variable Aire – Aire. Estas instalaciones se fundamenten en ajustar la cantidad de energía aportada, cambiando la cantidad de aire introducido en el propio habitáculo, es decir, el caudal.

¿Qué es un sistema Aire – Agua?

Son instalaciones que usan fluido o agua como componente base para el aporte de energía caliente o fría ante unas baterías que intercambian con el aire el calor, climatizándolo. Las maquinarias terminales pueden ser inductores, fan-coils, radiadores, climatizadores centrales para unas instalaciones con más potencia, convectores…etc.

Pero, qué diferencia hay entre equipos de Aire – Aire y Aire – Agua?… Los equipos Aire – Aire no calienta ningún circuito de agua, sino directamente el aire. Así que un equipo Aire – Aire son algo limitados, puesto que únicamente sirven para calentar el aire, por lo que no sirven para calentar agua caliente sanitara, sino sólo como calefacción por medio de la expulsión de aire caliente y también frío, si así se quisiera.

Tipos sistemas Aire – Agua

Los distintos tipos de sistemas Aire-Agua los encontramos en función del caudal de fluido, si es variable o constante. Así que tendremos:

• Sistemas centrales a caudal de aire constante Aire – Agua
• Sistemas centrales a caudal de aire variable Aire – Agua
• Sistemas centrales a volumen constante de distribución multizona a diferentes temperaturas

En el siguiente vídeo, se explica cómo funciona un climatizador (unidad de tratamiento de aire) por agua, y qué elementos se regula la temperatura del aire para obtener las mejores condiciones de confort y el ahorro energético.

¿Qué es un sistema Agua – Agua?

La producción de calor o frío se basa en qué para la captación o cesión del calor al fluido se utiliza agua o fluido calentado o enfriado, ya sea con combustión en calderas, con calor del exterior para pasarlo el agua para la climatización. Estas instalaciones y equipos también conocidos como hidrónicos, precisarán circuitos parecidos a las torres de enfriamiento, agua de pozo, geotérmicas y de otras técnicas parecidas para conseguir la condensación del ciclo de compresión.

El identificar cómo funciona una instalación con sistema Agua-Agua lo podríamos definir como; utiliza el propio agua como portador del calor o frio y una unidad terminal que aprovecha esa temperatura para acondicionar un habitáculo o área. Ante estos sistemas son necesarios otros elementos como unidades enfriadoras de agua, fancoils, calderas o bombas de calor.

Pero, qué diferencia hay entre un equipo de Agua – Agua (Todo agua) y los anteriores comentados?…La diferencia principal con los sistemas anteriores que hemos visto, es que no se utiliza el Aire para aclimatar un espacio. 

¿Qué es un sistema Agua – Aire?

El funcionamiento de las instalaciones de Agua – Aire (También llamadas comúnmente equipos de Agua – Ambiente) están aportando el calor básicamente por transmisión y radiación. Las tipologías de los elementos de radiación son variadas con distintas alternativas.

Tipos de sistemas Agua – Aire más comunes

• Techos radiantes
• Suelos radiantes
• Convectores y radiadores

Zonificación de aire

La zonificación en climatización persigue en todo momento ese ahorro energético utilizando una base principal dónde cada estancia representa un microclima independiente y que se debe de gestionar de tal forma.

En el mercado podemos encontrar sistemas adaptables a la zonificación según ambientes y necesidades. El objetivo es buscar el confort donde se podrán adaptar los grados y hoy en día con la tecnología que disponemos ya podemos utilizar sistemas de zonificacion con control domotico en viviendas que además ofrecen múltiples ventajas y posibles interacciones con otras instalaciones.

Por lo general, casi cualquier sistema de climatización puede ser adaptado para un control zonificado, con mayor o menor inversión y modificaciones. Se exponen unos ejemplos:

• Zonificación por Suelo radiante: el suelo radiante es un sistema con una inercia térmica muy lenta, por lo que hay que prestar especial atención al control por detección de presencia, no es conveniente activarlo y desactivarlo de forma continuada. Es necesario instalar circuitos independientes para cada estancia, con sus correspondientes válvulas de control. Un balance hídrico adecuado se hace imprescindible, que tenga en cuenta el funcionamiento o no de diferentes zonas a la vez.
• Zonificación con Fan Coil: en este caso, la inercia térmica es más rápida, gracias al aporte de los ventiladores, además de la circulación del agua por las tuberías. Tiene que haber una unidad como mínimo en cada estancia.
• Zonificación con unidades de A/C (splits): es necesario instalar al menos una unidad interior por estancia a climatizar. Se puede conseguir tanto utilizando el sistema “multi-split” o el más eficiente y novedoso “VRV”, desarrollado por la compañía Daikin. La diferencia entre uno y otro es la gestión del volumen de líquido refrigerante enviado a cada unidad interior, siendo variable en el caso de VRV (Variable Refrigerant Volume).
• Zonificación con gran unidad de A/C y dispersión por conductos: con una gran máquina de A/C, se reparte el caudal de aire a través de conductos aislados térmicamente, y se controla su flujo en cada estancia con rejillas motorizadas.

Pedro Cerdan, Climatización y Frío Industrial

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