SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN APLICABLES A VIVIENDAS CON DEMANDAS DE FRIO Y CALOR ESTACIONALES Y VENTILACION RESUELTA POR SISTEMA INDEPENDIENTE 4

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1 SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN APLICABLES A VIVIENDAS CON DEMANDAS DE FRIO Y CALOR ESTACIONALES Y VENTILACION RESUELTA POR SISTEMA INDEPENDIENTE 4 JOAN LLUIS FUMADO

2 SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN APLICABLES A VIVIENDAS CON DEMANDAS DE FRIO Y CALOR ESTACIONALES Y VENTILACION RESUELTA POR SISTEMA INDEPENDIENTE JOAN LLUIS FUMADO

3 TEMARIO: Sistemas de climatización aplicables a viviendas con demandas de frío y calor estacionales y ventilación resuelta por sistema independiente Cuestión previa: la ventilación de las viviendas La obligatoriedad de garantizar la calidad del aire interior La eficiencia energética Sistemas de climatización aplicables a viviendas Clasificación en función de la ubicación de los equipos de producción El modo de repartir los consumos condiciona la solución Ejemplos de instalaciones: Unitarias Individuales Centralizadas Semicentralizadas Comentarios 4

4 UNA CUESTION PREVIA LA VENTILACION EN LAS VIVIENDAS LA OBLIGATORIEDAD DE GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AIRE INTERIOR LA EFICIENCIA ENERGETICA

5 Ventilación independiente de la climatización Ventilación incorporada a la climatización todo aire 1 Ventilación = Primario 7 Expulsado

6 LA VENTILACION DE VIVIENDAS UN CASO PARTICULAR DE APLICACIÓN DE LOS CRITERIOS DE RENOVACION DE AIRE Según el CTE sección HS 3 VIVIENDAS en ALMACENES DE RESIDUOS TRASTEROS APARCAMIENTOS

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8 EFICIENCIA ENERGETICA SEGÚN R.I.T.E. que forma parte del C.T.E. Eficiencia energética por contabilización de consumos: Se aplicará para la gestión de los consumos en caso de existir más de un usuario o con Potencia superior a 70 Kw. de forma general. Eficiencia energética por recuperación de energía: Se deberá cumplir para equipos de generación y/o emisión de potencia mayor de 70 Kw. en régimen de refrigeración, o si se expulsa al exterior un volumen de aire mayor de 0,5 m3/s

9 Recuperación de calor del aire expulsado según R.I.T.E. 0,5 m3 /s = 500 litros / s 500 litros /s : 65 litros / s Vivienda Vivienda caudal mínimo > = 65 litros / s 7,7 viviendas (cocina + 1 aseo)

10 VENTILACION VIVIENDAS Extracción HIBRIDA comunitaria Conducto de extracción shunt + ventilador Entradas de aire por depresión Rejillas higrorregulables NO HAY RECUPERACION DE ENERGIA

11 VENTILACION VIVIENDAS Extracción HIBRIDA comunitaria Conducto de extracción shunt + ventilador Entradas de aire por depresión Rejillas higrorregulables NO HAY RECUPERACION DE ENERGIA

12 VENTILACION VIVIENDAS Extracción MECANICA COMUNITARIA UNIFICADA Conductos de extracción interconectados en cubierta Entradas de aire por depresión Rejillas higrorregulables NO HAY RECUPERACION DE ENERGIA

13 VENTILACION VIVIENDAS Impulsión y extracción mecánicas Recuperadores de calor individuales Doble conducto = Duo HAY RECUPERACION DE ENERGIA

14 VENTILACION VIVIENDAS Impulsión y extracción mecánicas Recuperadores de calor individuales Doble conducto = Duo HAY RECUPERACION DE ENERGIA

15 VENTILACION VIVIENDAS Impulsión y extracción mecánicas Recuperadores de calor individuales Doble conducto = Duo HAY RECUPERACION DE ENERGIA

16 SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN APLICABLES A VIVIENDAS CON DEMANDA DE FRIO Y CALOR ESTACIONALES Y VENTILACION RESUELTA POR SISTEMA INDEPENDIENTE

17 Clasificación en función de la ubicación de los equipos de producción INSTALACIONES UNITARIAS Generadores de frío y/o calor independientes en cada espacio de un mismo abonado INSTALACIONES INDIVIDUALES Generadores de frío y/o calor únicos para cada abonado INSTALACIONES CENTRALIZADAS Generadores de frío y/o calor comunes para todos los abonados INSTALACIONES SEMICENTRALIZADAS Generadores de frío y/o calor en parte comunes y en parte propios de cada abonado INSTALACIONES URBANAS Generadores de frío y/o calor comunes para un conjunto de edificios

18 El modo de repartir los consumos de cada usuario (abonado) Condiciona la solución a adoptar Contador de Energía (frío,calor) Los actuales contadores de energía ( = Caudal Salto térmico entrada salida) solo sirven para líquidos. Para los fluidos con cambio de estado no hay contadores disponibles

19 El modo de repartir los consumos de cada usuario (abonado) Condiciona la solución a adoptar Las instalaciones unitarias e individuales no plantean problemas de reparto de los gastos por consumo ya que la producción de frío y calor se hace a partir de energía primaria contratada por el propio abonado (electricidad,gas, ). Las instalaciones centralizadas exigen contadores de energía en la conexión de cada abonado con el suministro de frío y calor centralizado. Los sistemas de distribución por agua no plantean problemas técnicos, por el contrario, los que utilizan distribución con refrigerantes que cambian de estado, carecen de soluciones de fácil aplicación Las instalaciones urbanas exigen contadores de energía en la conexión de cada edificio con el suministro de frío y calor urbano. El contrato de abastecimiento queda supeditado a su adecuado funcionamiento. Las instalaciones semicentralizadas admiten contadores de energía en la conexión de cada abonado con el suministro de aportación centralizada, o la aplicación de un canon fijo en función de la potencia demandada. En este tipo de instalaciones los principales gastos por consumo, correspondientes a la generación de frío y calor, se producen a partir de energía primaria contratada por el propio abonado (electricidad, gas, )..

20 Inst. Unitaria

21 Inst. Unitaria INSTALACIÓN UNITARIA FRÍO: Producción Unitaria, en cada local, por bomba de calor aire-aire en equipos compactos o partidos (Split), fijos o móvile. CALOR: Producción Unitaria, en cada local, por bomba de calor aire-aire en equipos compactos o partidos (Split) o mediante estufas de combustión o eléctricas.

22 Inst. Unitaria Equipo partido (Split) Unidad exterior en terraza Unidad interior mural Unidad interior mural Unidad exterior

23 Equipo móvil partido Inst. Unitaria Equipo móvil partido Compresor en unidad interior Unidad exterior tipo mochila Equipo fijo partido Inst. Unitaria Equipo fijo partido Compresor en unidad exterior Unidad interior tipo consola

24 Unidades exteriores Inst. Unitarias Equipos partidos (Split) Unidades exteriores en azotea Unidad interior mural o casete Unidad interior casete Unidad interior mural

25 Inst. Unitaria Equipo fijo compacto Modelo de ventana o muro Equipo fijo partido Compresor en unidad exterior Unidad interior tipo consola Equipo móvil compacto Expansión directa Condensado por aire o excepcionalmente por agua

26 Inst. Individual Multi-Split Split Multi-Split VRV VRV

27 Inst. Individual INSTALACIÓN INDIVIDUAL FRÍO: Producción Individual, en cada local, por bomba de calor aire-aire mediante equipos partidos (Split, Multi-Split o VRV), con unidad exterior en distintas ubicaciones (cubierta, terraza, patio posterior...). Unidades interiores de expansión directa con descarga libre a cada local o a través de red de conductos. CALOR: Producción Individual, en cada local, por bomba de calor aire-aire mediante equipos partidos (Split, Multi-Split o VRV), con unidad exterior en distintas ubicaciones (cubierta, terraza, patio posterior...). Unidades interiores de expansión directa con descarga libre a cada local o a través de red de conductos. En el caso de utilizarse sistemas VRV existe la posibilidad de emplear equipos capaces de producir simultáneamente frío y calor aplicables a cada local según demanda. En el resto de casos, si se desea frío y calor simultáneo se podría conseguir adicionando a cada unidad interior resistencias eléctricas, de tal modo que la bomba funcione produciendo frío para las unidades interiores que lo demandan y en las que se precise calor funcionando con resistencia eléctrica en desconexión con la unidad de producción (bomba de calor). También es posible utilizar sistemas aire-agua donde la unidad exterior produce frío o calor que transfiere al agua para ser conducida a las unidades interiores, similares a las de expansión directa pero alimentadas por agua, lo que evita los problemas de gestión del fluido refrigerante.

28 Inst. Individual Unidades exteriores en azotea Multi-Split Split

29 Inst. Individual Unidad exterior en terraza Multi-Split

30 Inst. Individual Unidad exterior en patio interior VRV VRV

31 Inst. Centralizada BOMBA CALOR Deshumidificador Deshumidificador

32 Inst. Centralizada INSTALACIÓN CENTRALIZADA FRÍO: Producción Centralizada por bomba de calor aire-agua. El frío se transfiere al agua que se distribuye por tuberías hasta cada abonado. CALOR: Producción Centralizada en caldera comunitaria que alimenta mediante tuberías de agua caliente a cada abonado. En el local de cada abonado, las posibilidades de utilización del agua fría y del agua caliente son múltiples, a saber: - UTA = climatizador agua-aire (de suelo o de techo) + distribución de aire por conductos a cada estancia - UTA's = unidades alimentadas por agua tipo fan-coil o unidades hidrónicas (similares a las de expansión directa de los sistemas multi-split ó VRV) - Suelo Térmico = suelo radiante frío o caliente. La gran pérdida de carga de los circuitos hidráulicos empotrados exige utilizar una bomba circuladora de agua propia para cada abonado. En la aplicación frío (verano), conviene controlar la humedad relativa del aire mediante unidades deshumidificadoras, para evitar condensaciones (superficiales o intersticiales) en el suelo frío.

33 Inst. Centralizada BOMBA CALOR Contador de energía (frío,calor)

34 Inst. Centralizada Producción geotérmica de frío y calor mediante bomba de calor agua - agua Deshumidificador Deshumidificador Bomba Calor Centralizada Reversible Distintas opciones de intercambio geotérmico (de las tuberías con terreno)

35 Inst. Centralizada Producción geotérmica de frío y calor mediante bomba de calor reversible INSTALACIÓN CENTRALIZADA FRÍO: Producción Centralizada por bomba de calor reversible condensada por agua proviniente de circuito geotérmico. El frío se transfiere al agua que se distribuye por tuberías hasta cada abonado. CALOR: Producción Centralizada por bomba de calor reversible que capta calor del agua proviniente de circuito geotérmico. El calor se transfiere al agua que se distribuye por tuberías hasta cada abonado. El problema principal del sistema geotérmico reside en la necesidad de una gran masa de terreno para el intercambio.puede complementarse en invierno con un sistema adicional de captación solar térmica, o un sistema convencional de calentamiento de agua. En verano, el sistema geotérmico funciona con alta eficiencia energética. En el local de cada abonado, las posibilidades de utilización del agua fría y del agua caliente son múltiples, a saber: - UTA = climatizador agua-aire (de suelo o de techo) + distribución de aire por conductos a cada estancia - UTA's = unidades alimentadas por agua tipo fan-coil o unidades hidrónicas (similares a las de expansión directa de los sistemas multi-split o VRV) - Suelo Térmico = suelo radiante frío o caliente. La gran pérdida de carga de los circuitos hidráulicos empotrados exige utilizar una bomba circuladora de agua propia para cada abonado. En la aplicación frío (verano), conviene controlar la humedad relativa del aire mediante unidades deshumidificadoras, para evitar condensaciones (superficiales o intersticiales) en el suelo frío.

36 Inst. Centralizada Producción geotérmica de frío y calor mediante bomba de calor reversible Distintas opciones de intercambio geotérmico (de las tuberías con terreno)

37 Inst. Centralizada Producción geotérmica de frío y calor mediante bomba de calor agua agua Aplicación a suelo térmico con deshumidificación (incorporada o autónoma ) Deshumidificador incorporado Deshumidificador autónomo Suelo térmico frío o caliente

38 Inst. Centralizada Producción geotérmica de frío y calor mediante bomba de calor agua agua Aplicación a unidades terminales alimentadas por agua ( hidrónicas tipo fan-coil )

39 Inst. Semicentralizada - Producción geotérmica de agua atemperada Centralizada para bombas de calor reversibles Individuales situadas en el recinto de cada abonado - Posibilidad de apoyo complementario con captación solar térmica en invierno Distintas opciones de intercambio geotérmico (de las tuberías con terreno)

40 Inst. Semicentralizada Producción geotérmica de agua atemperada Centralizada para bombas de calor reversibles Individuales situadas en el recinto de cada abonado Posibilidad de apoyo complementario con captación solar térmica en invierno INSTALACIÓN SEMICENTRALIZADA FRÍO: Producción Individual por bomba de calor dentro de UTA, propia de cada abonado, condensada por agua proviniente de circuito geotérmico. El frío se transfiere al aire que se distribuye por conductos. CALOR: Producción Individual por bomba de calor dentro de UTA, propia de cada abonado, transfiriendo calor del agua proviniente de circuito geotérmico. El calor se transfiere al aire que se distribuye por conductos. El circuito de intercambio geotérmico no incorpora bomba de calor, como en los sistemas centralizados. En realidad, el sistema descrito sustituye la bomba de calor central por un conjunto de bombas de calor individuales situadas en el recinto de cada abonado. El sistema puede complementarse en invierno con un adicional de captación solar térmica.

41 Inst. Semicentralizada Producción geotérmica de agua atemperada Centralizada para bombas de calor reversibles Individuales situadas en el recinto de cada abonado Posibilidad de apoyo complementario con captación solar térmica en invierno APOYO SOLAR OPCIONAL AGUA GEOTERMICA Distintas opciones de intercambio geotérmico (de las tuberías con terreno)

42 Inst. Semicentralizada Producción geotérmica de agua atemperada Centralizada para bombas de calor reversibles Individuales situadas en el recinto de cada abonado U.T.A. = UNIDAD DE TRATAMIENTO DE AIRE Bomba de calor reversible Individual Agua-Aire AGUA ATEMPERADA

43 TORRE CERRADA Inst. Semicentralizada - Producción de frío a partir de agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para bombas de calor de expansión directa Individuales condensadas por agua situadas en el recinto de cada abonado. - Producción de calor mediante caldera Centralizada

44 Inst. Semicentralizada Producción de frío a partir de agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para bombas de calor de expansión directa Individuales condensadas por agua situadas en el recinto de cada abonado. Producción de calor mediante caldera Centralizada INSTALACIÓN SEMICENTRALIZADA FRÍO: Producción Individual por bomba de calor dentro de UTA, propia de cada abonado, condensada por agua proviniente de torre de recuperación centralizada. El frío se transfiere al aire que se distribuye por conductos. CALOR: Producción Centralizada en caldera comunitaria que alimenta a las UTA individuales con baterías de agua caliente que transfieren el calor al aire distribuido por conductos.

45 Inst. Semicentralizada Producción de frío a partir de agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para bombas de calor de expansión directa Individuales condensadas por agua situadas en el recinto de cada abonado. Producción de calor mediante caldera Centralizada TORRE CERRADA

46 Inst. Semicentralizada UTA = bomba de calor de expansión directa Individual situada en el recinto de cada abonado condensada por agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para producción de frío. Producción de calor mediante batería de calor alimentada por agua desde caldera Centralizada AGUA de AGUA de CALDERA TORRE U.T.A. = UNIDAD DE TRATAMIENTO DE AIRE

47 TORRE ABIERTA Inst. Semicentralizada Producción de frío a partir de agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para bombas de calor de expansión directa Individuales condensadas por agua situadas en el recinto de cada abonado Producción de calor mediante calderas Individuales.

48 Inst. Semicentralizada Producción de frío a partir de agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para bombas de calor de expansión directa Individuales condensadas por agua situadas en el recinto de cada abonado. Producción de calor mediante calderas Individuales. INSTALACIÓN SEMICENTRALIZADA FRÍO: Producción Individual por bomba de calor dentro de UTA, propia de cada abonado, condensada por agua proviniente de torre de recuperación centralizada. El frío se transfiere al aire que se distribuye por conductos. CALOR: Producción Individual en caldera propia de cada abonado que alimenta a la UTA correspondiente provista de batería de agua caliente que transfiere el calor al aire distribuido por conductos.

49 Inst. Semicentralizada Producción de frío a partir de agua atemperada en torre de refrigeración Centralizada para bombas de calor de expansión directa Individuales condensadas por agua situadas en el recinto de cada abonado. Producción de calor mediante calderas Individuales. TORRE ABIERTA

50 Instalación unitaria Equipo portátil partido Equipos fijos compactos

51 Instalación entre unitaria e individual

52 Instalación entre unitaria e individual Bomba de calor aire refrigerante Multi split distribución con refrigerante

53 Instalación individual Unidades terminales de expansión directa Distribución con refrigerante Bomba de calor aire-refrigerante Multi split

54 Instalación individual, distribución con aire por conductos Bomba de calor compacta Con ventilador centrifugo para conexión de conductos de aire Bomba de calor partida Con ventilador centrifugo para conexión de conductos de aire

55 Instalación entre individual y centralizada Bomba de calor aire refrigerante distribución con refrigerante V.R.V. Multi - split

56 Instalación entre individual y centralizada Bomba de calor aire - refrigerante V.R.V. distribución con refrigerante de caudal variable

57 Instalación centralizada Bomba de calor aire refrigerante V:R:V: distribución con refrigerante de caudal variable

58 Bomba de calor aire refrigerante Multi split distribución con refrigerante Refrigerante Agua Bomba de calor aire agua distribución con agua

59 Ubicación de unidades exteriores

60 Ubicación de unidades exteriores

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62 = TODO AGUA

63 = TODO AGUA

64 Sistemas: activos sin ventiladores o pasivos Activos por inducción de aire primario Pasivos por convección natural (y radiación negativa en grandes superficies)