SISTEMAS DE CLIMATIZACION
Existe una gran variedad de diseños y equipos para climatizar locales; por esto mismo, y por el hecho de que varios sistemas participan de características comunes, es muy difícil incluso hacer una clasificación con diferenciaciones netas entre unos y otros.
Toda instalación de climatización se compone de tres partes diferenciadas: PRODUCCION
TERMICA, DISTRIBUCION, EMISION EN LOS LOCALES; cuando en un mismo equipo estan
incluidos todos los elementos se dice que los equipos son compactos.
* PRODUCCION.
Hay dos formas de producción por ciclo de compresión y por ciclo de absorción; la mas extendida corresponde al ciclo de compresión.
El ciclo de compresión dispone de una zona de evaporación y otra de condensación unidas mediente el compresor y cerrandose el ciclo mediante una laminación.
En la evaporación es donde se produce el frío necesario para la climatización y en la condensación es donde se cede el calor extraido en los locales.
Atendiendo a estos factores los equipos de producción se denominan con dos palabras, indicando en primer lugar el medio en el que se realiza la evaporación y despues el medio condensante.
Habitualmente tendremos cuatro tipos de equipos de producción:
AIRE - AIRE.
AIRE - AGUA.
AGUA - AGUA.
AGUA - AIRE.
* DISTRIBUCION.
El frio producido en el equipo frigorifico debe ser transportado a los locales a climatizar mediante alguno de los siguientes fluidos: REFRIGERANTE, AGUA o AIRE, empleandose para ello Tuberías o Ductos, según corresponda.
* EMISION.
El frio se emite en los locales a través de rejillas y difusores, que pueden estar incorporadas en los propios equipos, o bien formar parte de una red de ductos de distribución.
Lo más habitual es clasificar los sistemas de climatización, según sea el fluído que entra en el local para producir el efecto de enfriamiento o calentamiento.
Según ésto, los sistemas pueden ser:
TODO REFRIGERANTE: Sistemas de expansión directa en el interior del local.
REFRIGERANTE-AIRE: Al local llega refrigerante y aire.
TODO AGUA: Al local llega sólo agua.
AGUA - AIRE: Al local llega aire y agua.
TODO AIRE: El único fluído que entra en el local es el aire.
Además de la clasificación anterior, se podrían introducir la diferenciación entre los equipos compactos o sistemas centralizados.
A continuación se describen las características mas importantes de cada sistema, si bien considerando que en el clima de Nicaragua unicamente es necesaria la producción de frío, limitaremos la descripción a esta aplicación.
1.- SISTEMAS TODO REFRIGERANTE
En estos sistemas, la refrigeración se produce por la expansión directa de refrigerante en un equipo
provisto de batería aleteada para este propósito. El aire del local pasa directamente por la batería en la que se expansiona el refrigerante, que forma parte pues del sistema frigorífico.
De acuerdo con lo anterior, pueden incluirse en este grupo, los aparatos compactos de "ventana", consolas enfriadas por aire o agua, y todos los equipos compactos situados en el interior del local a acondicionar, así como los equipos y sistemas "partidos", en los que la "unidad condensadora", generalmente condensado por aire se encuentra situada a distancia y unida a la "unidad interior" o "climatizadora", por tuberías de refrigerante.
En los últimos tiempos, los sistemas partidos han conocido una extraordinaria evolución y aceptación, tanto en el ámbito doméstico y pequeño comercial.
1.1.- SISTEMAS PARTIDOS UNITARIOS (SPLIT)
Una unidad interior, situada en el local, incorpora la parte del evaporador del circuito frigorífico, incluyendo por tanto la batería, ventilador de impulsión de aire, filtros y los sistemas de regulación.
Adoptan formas diversas: consola de suelo, de techo, de pared, con envolvente o sin ella, etc. La evolución tecnológica es constante, con mandos a distancia, etc
La unidad condensadora, o "exterior", incorpora el compresor frigorífico, el condensador, (generalmente enfriado por aire) y todos los elementos de seguridad y de regulación del sistema frigorífico. La unión entre ambas unidades se realiza mediante conexiones frigoríficas con tubería de cobre.
1.2.- SISTEMAS PARTIDOS MULTIPLES (MULTI-SPLIT)
Son semejantes a los anteriores, pero en los que una sola unidad condensadora exterior, sirve a varias unidades interiores en paralelo, que pueden tener control común o independiente.
Sistemas de "volumen de refrigerante variable". Son sistemas partidos múltiples muy
evolucionados, en los que, gracias a las posibilidades de regulación de la electrónica moderna y a un cuidadoso diseño de los sistemas frigoríficos, se consigue una gran variedad de combinaciones entre "unidades exteriores" e "interiores", tanto en tipos y potencias, como en distancias entre unas y otras.
El control estricto de las presiones y temperaturas en el refrigerante y de la circulación del aceite, en combinación con la modulación de la potencia frigorífica de los compresores proporciona una gran elasticidad de funcionamiento.
La regulación de la potencia frigorífica se hace frecuentemente por variaciónd de la velocidad de giro del compresor, con un sistema de variación de frecuencia de la corriente de alimentación, lo que permite una adecuacion casi total de la potencia producida a la demanda instantánea.
2.- SISTEMAS REFRIGERANTE-AIRE
Un problema importante de los sistemas todo refrigerante, es que no resuelven el aspecto de la ventilación debiendo proporcionarse la misma de manera independiente. El sistema consiste en un conjunto de equipos como los descritos anteriormente, complementado con un sistema de aire primario.
El aire primario viene tratado en un climatizador central y repartido a los diferentes locales. Este aire primario provee las necesidades de ventilación y parte o todas las necesidades de deshumidificación, según sea el dimensionamiento. En este caso la distribución de aire primario se hace con una red general de conductos y se impulsa a los locales a través de rejillas.
El aire primario también puede ser enviado sin tratamiento termohigométrico, y en este caso se impulsa a la aspiración de los equipos interiores, y es en estos en los que se enfría y deshumidifica. También existe la posibilidad de prever los equipos interiores con una toma de aire exterior directa.
3.- SISTEMAS TODO AGUA
Son aquellos en los que el único fluído caloportador que llega al espacio acondicionado desde el exterior es agua. Para la producción se requieren equipos enfriadores de agua, con condensación por aire o por agua, en este último caso además se requiere la instalación de torres de enfriamiento, para poder a su vez eliminar el calor del agua de condensación, a no ser que se disponga de una fuente continua para el agua de condensación.
La cesión del frío al aire del local se realiza en aparatos terminales, que generalmente son ventiloconvectores, que incorporan una batería de tubo aleteado y un ventilador que recircula el aire del local a través de la batería, enfriándolo según la temperatura del agua que se suministra.
Los aparatos ventiloconventores pueden adoptar formas, disposiciones y colocaciones variadas.
Desde el más conocido de suelo con envolvente metálica para instalación vista, hasta el oculto sobre el falso techo que aspira e impulsa el aire a través de rejillas, pasando por colocaciones de pared o techo vistos, empotrados en nichos o los más recientes compactos de techo vistos, que incluyen los elementos de difusión.
Generalmente, en el proceso de enfriamiento, se produce también deshumidificación, habiendo necesidad de evacuar el agua formada, lo que en ocasiones presenta dificultades. Modernamente, existen bombas de elevación del condensado que pueden resolver el problema.
Las temperaturas del agua de Enfriamiento que se envia suelen estar entre 7 y 9ºC
* REGULACION
La regulación es indivicual para cada local, el cual puede estar servido por uno sólo o varios ventiloconvectores. Puede ser todo-nada, actuando con parada y arranque del ventilador o también sobre una válvula motorizada que corta el paso del agua; si la válvula es modulante, se logra una regulación continua dentro de los márgenes de actuación de la regualción.
El sistema todo agua con ventiloconvectores es sencillo y económico si bien no resuelve la ventilación.
4.- SISTEMAS AGUA - AIRE
En estos sistemas, a los locales llegan ambos fluídos, realizando cada uno una función, aunque el diseño admite variantes que diferencian unos de otros.
4.1.- SISTEMAS DE INDUCCION
En este sistema, los aparatos terminales son "inductores", equipos que no poseen ventilador. El "aire primario" llega a estos inductores a alta presión (generalmente por conductos de alta velocidad) y sale al exterior por unas toberas sobre un estrechamiento (venturi), que crea en el aparato una zona de baja presión que "induce" un cierto caudal de aire del local (secundario), al que se le hace pasar por una batería, por la que circula agua fría; la mezcla de aire primario y secundario es impulsada al local.
Generalmente los inductores suelen estar situados perimetralmente sobre el suelo, impulsando el aire verticalmente hacia arriba.
La relación de aire primario a secundario suele estar comprendida entre 1/3 a 1/6. El aire primario provee las necesidades de ventilación de los locales, y frecuentemente de la deshumidificación ya que la mayor parte de la carga latente procede del aire exterior. El aire secundario, compensa la carga sensible a través de la batería por la que circula agua fría, pero a una temperatura prácticamente igual al punto de rocío del aire, con lo que se evita la condensación de humedad.
Este sistema presenta ventajas tales como proporcionar un mejor control de la humedad y de la ventilación; fue ampliamente utilizado en el pasado, y últimamente está cayendo en desuso.
4.2.- SISTEMA A VENTILOCONVECTORES CON AIRE PRIMARIO
Consiste en un sistema a ventiloconvectores como los descritos anteriormente, complementado con un sistema de aire primario. Las soluciones son similares a las indicadas en el caso de sistemas Refrigerante-Agua.
5.- SISTEMAS TODO AIRE
El único fluído que entra en el espacio acondicionado es el aire. Este aire, proviene del exterior y está ya tratado, es decir, filtrado, enfriado y deshumidificado, según las necesidades.
El aire puede provenir de una manejadora que a su vez recibe el frio de un productor central(enfriadora de agua), o puede ser un equipo autónomo, que incluye en su interior el sistema de tratamiento de aire y el equipo productor de frío (compresor para expansión directa), o incluso puede ser una manejadora con batería de expansión directa atendida desde un equipo partido.
Los sistemas todo-aire, pueden admitir a su vez, las siguientes variantes:
5.1.- PARA UNA SOLA ZONA
Sólo existe un local o bien los diferentes locales servidos se considera que tienen siempre la misma carga todos ellos, aunque esto último rara vez se cumple, es frecuente admitir esta imperfección en el diseño, en aras de la economía.
La regulación de temperatura puede ser todo-nada, (aportar o no aportar frío), o una regulación continua sobre la temperatura del aire de impulsión o sobre el caudal de éste, y en ambos casos puede ser por actuación sobre el equipo productor (parar o arrancar) o modular (temperatura ambiente, de impulsión, etc).
El caudal de aire debe ser el necesario para la máxima carga.
5.2.- PARA VARIAS ZONAS
Si el sistema de aire debe servir a varias zonas con cargas distintas, debe de existir alguna forma de regular la aportación del frío a cada una de ellas según sus propias necesidades.
Los sistemas todo-aire, para varias zonas, pueden ser.
- Sistemas multizona
- Sistemas de doble conducto
- Sistemas de caudal variable (volumen variable)
Los sistemas multizona y de doble conducto tradicionales, implican frecuentemente la mezcla de aire a distintas temperaturas, lo que es energéticamente gravoso, y está expresamente prohibido en el Reglamento.Igualmente está prohibida la aplicación sucesiva de enfriamiento y calentamiento (recalentamiento). Por esta razón, han caído en desuso, además considerando que su aplicación es para lugares en los que se necesite frio y calor no son de aplicación para Nicaragua.
SISTEMAS DE CAUDAL VARIABLE
Estos sistemas permiten acondicionar varias zonas con control independiente en cada una de ellas. En los últimos años han experimentado una amplia difusión.
El sistema de volumen variable, permite regular de forma independiente todas las zonas servidas, el caudal de aire del conjunto deberá ser el correspondiente a la carga máxima simultánea, y no a la suma de las máximas de toda la zona, como suele ser cuando se tratan distintos locales como zona única.
El ramal de aire que atiende a una zona, está dotado de un elemento motorizado que modula el caudal que se impulsa a esta zona; cada zona puede constar de una sola salida de aire (rejilla, difusor, etc) o de varias.
La modulación del caudal a cada zona puede hacerse de dos modos:
a.- Por desviación.
b.- Por estrangulación.
La variación por desviación, consiste en que el elemento regulador, desvía al retorno el caudal no impulsado. En consecuencia, el sistema es de caudal variable en el local, pero es de caudal constante en el climatizador. La regulación por estrangulamiento, reduce el caudal en cada ramal, lo que hace que la "característica del circuito total de aire" se modifica; si no se actúa sobre el ventilador, los caudales de aire que van a otras zonas, se modificarán. Para que esto no ocurra, hay que adaptar el caudal que suministra el ventilador a las necesidades de cada momento. Esto puede hacerse de varias maneras:
a.- con compuerta en la impulsión
b.- con compuerta en la aspiración
c.- por variación de velocidad de giro
La compuerta en la impulsión se emplea poco, pues es la más costosa en energía de
accionamiento. La compuerta en la aspiración es más eficiente (en realidad, produce una prerrotación en el aire) y se ha empleado mucho. Actualmente es ya más frecuente la modificación de la velocidad de rotación del ventilador, por medio de un variador de velocidad por modulación de la frecuencia de la corriente de alimentación al motor.
La señal que se controla es la presión estática a la salida del ventilador, que se mantiene aproximadamente constante, con lo que el caudal que llega a las diferentes zonas apenas es afectado por la modulación de las demás.
Una de las cuestiones a tener presente en los sistemas de volumen variable es que, al disminuir el caudal de aire a carga parcial, el funcionamiento de los elementos de difusión (difusor y rejilla) se ve fuertemente modificado; especialmente en régimen de refrigeración, el aire frío sale a menor velocidad,lo que provoca una rápida caída del chorro, lo cual puede crear molestias a los ocupantes y un
deficiente movimiento de aire en el local.
Estas modificaciones en las condiciones de difusión del aire hacen que este sistema esté especialmente indicado en aquellos locales en los que variación de carga no sea grande, de modo que el caudal de aire no baje nunca por debajo del 50% ó 60% del máximo.
Precisamente para conseguir impedir la "caída" de los flujos de aire frío, muchos fabricantes han desarrollado diseños de elementos de difusión, especificamente destinados a sistemas de volumen variable, que consiguen un funcionamiento aceptable con caudales de hasta el 40% del nominal. De la misma manera, existen elementos de difusión, que incorporan en el mismo (rejilla o difusores) el mecanismo de estrangulación de caudal.
Por lo que respecta a la regulación, ésta puede ser eléctrica o neumática; algunos fabricantes, utilizan como energía para mover los elementos de desvío o estrangulamiento del aire, la presión del propio aire en los conductos, sin necesidad de aportación de energía externa.
Existe una gran variedad de diseños y equipos para climatizar locales; por esto mismo, y por el hecho de que varios sistemas participan de características comunes, es muy difícil incluso hacer una clasificación con diferenciaciones netas entre unos y otros.
Toda instalación de climatización se compone de tres partes diferenciadas: PRODUCCION
TERMICA, DISTRIBUCION, EMISION EN LOS LOCALES; cuando en un mismo equipo estan
incluidos todos los elementos se dice que los equipos son compactos.
* PRODUCCION.
Hay dos formas de producción por ciclo de compresión y por ciclo de absorción; la mas extendida corresponde al ciclo de compresión.
El ciclo de compresión dispone de una zona de evaporación y otra de condensación unidas mediente el compresor y cerrandose el ciclo mediante una laminación.
En la evaporación es donde se produce el frío necesario para la climatización y en la condensación es donde se cede el calor extraido en los locales.
Atendiendo a estos factores los equipos de producción se denominan con dos palabras, indicando en primer lugar el medio en el que se realiza la evaporación y despues el medio condensante.
Habitualmente tendremos cuatro tipos de equipos de producción:
AIRE - AIRE.
AIRE - AGUA.
AGUA - AGUA.
AGUA - AIRE.
* DISTRIBUCION.
El frio producido en el equipo frigorifico debe ser transportado a los locales a climatizar mediante alguno de los siguientes fluidos: REFRIGERANTE, AGUA o AIRE, empleandose para ello Tuberías o Ductos, según corresponda.
* EMISION.
El frio se emite en los locales a través de rejillas y difusores, que pueden estar incorporadas en los propios equipos, o bien formar parte de una red de ductos de distribución.
Lo más habitual es clasificar los sistemas de climatización, según sea el fluído que entra en el local para producir el efecto de enfriamiento o calentamiento.
Según ésto, los sistemas pueden ser:
TODO REFRIGERANTE: Sistemas de expansión directa en el interior del local.
REFRIGERANTE-AIRE: Al local llega refrigerante y aire.
TODO AGUA: Al local llega sólo agua.
AGUA - AIRE: Al local llega aire y agua.
TODO AIRE: El único fluído que entra en el local es el aire.
Además de la clasificación anterior, se podrían introducir la diferenciación entre los equipos compactos o sistemas centralizados.
A continuación se describen las características mas importantes de cada sistema, si bien considerando que en el clima de Nicaragua unicamente es necesaria la producción de frío, limitaremos la descripción a esta aplicación.
1.- SISTEMAS TODO REFRIGERANTE
En estos sistemas, la refrigeración se produce por la expansión directa de refrigerante en un equipo
provisto de batería aleteada para este propósito. El aire del local pasa directamente por la batería en la que se expansiona el refrigerante, que forma parte pues del sistema frigorífico.
De acuerdo con lo anterior, pueden incluirse en este grupo, los aparatos compactos de "ventana", consolas enfriadas por aire o agua, y todos los equipos compactos situados en el interior del local a acondicionar, así como los equipos y sistemas "partidos", en los que la "unidad condensadora", generalmente condensado por aire se encuentra situada a distancia y unida a la "unidad interior" o "climatizadora", por tuberías de refrigerante.
En los últimos tiempos, los sistemas partidos han conocido una extraordinaria evolución y aceptación, tanto en el ámbito doméstico y pequeño comercial.
1.1.- SISTEMAS PARTIDOS UNITARIOS (SPLIT)
Una unidad interior, situada en el local, incorpora la parte del evaporador del circuito frigorífico, incluyendo por tanto la batería, ventilador de impulsión de aire, filtros y los sistemas de regulación.
Adoptan formas diversas: consola de suelo, de techo, de pared, con envolvente o sin ella, etc. La evolución tecnológica es constante, con mandos a distancia, etc
La unidad condensadora, o "exterior", incorpora el compresor frigorífico, el condensador, (generalmente enfriado por aire) y todos los elementos de seguridad y de regulación del sistema frigorífico. La unión entre ambas unidades se realiza mediante conexiones frigoríficas con tubería de cobre.
1.2.- SISTEMAS PARTIDOS MULTIPLES (MULTI-SPLIT)
Son semejantes a los anteriores, pero en los que una sola unidad condensadora exterior, sirve a varias unidades interiores en paralelo, que pueden tener control común o independiente.
Sistemas de "volumen de refrigerante variable". Son sistemas partidos múltiples muy
evolucionados, en los que, gracias a las posibilidades de regulación de la electrónica moderna y a un cuidadoso diseño de los sistemas frigoríficos, se consigue una gran variedad de combinaciones entre "unidades exteriores" e "interiores", tanto en tipos y potencias, como en distancias entre unas y otras.
El control estricto de las presiones y temperaturas en el refrigerante y de la circulación del aceite, en combinación con la modulación de la potencia frigorífica de los compresores proporciona una gran elasticidad de funcionamiento.
La regulación de la potencia frigorífica se hace frecuentemente por variaciónd de la velocidad de giro del compresor, con un sistema de variación de frecuencia de la corriente de alimentación, lo que permite una adecuacion casi total de la potencia producida a la demanda instantánea.
2.- SISTEMAS REFRIGERANTE-AIRE
Un problema importante de los sistemas todo refrigerante, es que no resuelven el aspecto de la ventilación debiendo proporcionarse la misma de manera independiente. El sistema consiste en un conjunto de equipos como los descritos anteriormente, complementado con un sistema de aire primario.
El aire primario viene tratado en un climatizador central y repartido a los diferentes locales. Este aire primario provee las necesidades de ventilación y parte o todas las necesidades de deshumidificación, según sea el dimensionamiento. En este caso la distribución de aire primario se hace con una red general de conductos y se impulsa a los locales a través de rejillas.
El aire primario también puede ser enviado sin tratamiento termohigométrico, y en este caso se impulsa a la aspiración de los equipos interiores, y es en estos en los que se enfría y deshumidifica. También existe la posibilidad de prever los equipos interiores con una toma de aire exterior directa.
3.- SISTEMAS TODO AGUA
Son aquellos en los que el único fluído caloportador que llega al espacio acondicionado desde el exterior es agua. Para la producción se requieren equipos enfriadores de agua, con condensación por aire o por agua, en este último caso además se requiere la instalación de torres de enfriamiento, para poder a su vez eliminar el calor del agua de condensación, a no ser que se disponga de una fuente continua para el agua de condensación.
La cesión del frío al aire del local se realiza en aparatos terminales, que generalmente son ventiloconvectores, que incorporan una batería de tubo aleteado y un ventilador que recircula el aire del local a través de la batería, enfriándolo según la temperatura del agua que se suministra.
Los aparatos ventiloconventores pueden adoptar formas, disposiciones y colocaciones variadas.
Desde el más conocido de suelo con envolvente metálica para instalación vista, hasta el oculto sobre el falso techo que aspira e impulsa el aire a través de rejillas, pasando por colocaciones de pared o techo vistos, empotrados en nichos o los más recientes compactos de techo vistos, que incluyen los elementos de difusión.
Generalmente, en el proceso de enfriamiento, se produce también deshumidificación, habiendo necesidad de evacuar el agua formada, lo que en ocasiones presenta dificultades. Modernamente, existen bombas de elevación del condensado que pueden resolver el problema.
Las temperaturas del agua de Enfriamiento que se envia suelen estar entre 7 y 9ºC
* REGULACION
La regulación es indivicual para cada local, el cual puede estar servido por uno sólo o varios ventiloconvectores. Puede ser todo-nada, actuando con parada y arranque del ventilador o también sobre una válvula motorizada que corta el paso del agua; si la válvula es modulante, se logra una regulación continua dentro de los márgenes de actuación de la regualción.
El sistema todo agua con ventiloconvectores es sencillo y económico si bien no resuelve la ventilación.
4.- SISTEMAS AGUA - AIRE
En estos sistemas, a los locales llegan ambos fluídos, realizando cada uno una función, aunque el diseño admite variantes que diferencian unos de otros.
4.1.- SISTEMAS DE INDUCCION
En este sistema, los aparatos terminales son "inductores", equipos que no poseen ventilador. El "aire primario" llega a estos inductores a alta presión (generalmente por conductos de alta velocidad) y sale al exterior por unas toberas sobre un estrechamiento (venturi), que crea en el aparato una zona de baja presión que "induce" un cierto caudal de aire del local (secundario), al que se le hace pasar por una batería, por la que circula agua fría; la mezcla de aire primario y secundario es impulsada al local.
Generalmente los inductores suelen estar situados perimetralmente sobre el suelo, impulsando el aire verticalmente hacia arriba.
La relación de aire primario a secundario suele estar comprendida entre 1/3 a 1/6. El aire primario provee las necesidades de ventilación de los locales, y frecuentemente de la deshumidificación ya que la mayor parte de la carga latente procede del aire exterior. El aire secundario, compensa la carga sensible a través de la batería por la que circula agua fría, pero a una temperatura prácticamente igual al punto de rocío del aire, con lo que se evita la condensación de humedad.
Este sistema presenta ventajas tales como proporcionar un mejor control de la humedad y de la ventilación; fue ampliamente utilizado en el pasado, y últimamente está cayendo en desuso.
4.2.- SISTEMA A VENTILOCONVECTORES CON AIRE PRIMARIO
Consiste en un sistema a ventiloconvectores como los descritos anteriormente, complementado con un sistema de aire primario. Las soluciones son similares a las indicadas en el caso de sistemas Refrigerante-Agua.
5.- SISTEMAS TODO AIRE
El único fluído que entra en el espacio acondicionado es el aire. Este aire, proviene del exterior y está ya tratado, es decir, filtrado, enfriado y deshumidificado, según las necesidades.
El aire puede provenir de una manejadora que a su vez recibe el frio de un productor central(enfriadora de agua), o puede ser un equipo autónomo, que incluye en su interior el sistema de tratamiento de aire y el equipo productor de frío (compresor para expansión directa), o incluso puede ser una manejadora con batería de expansión directa atendida desde un equipo partido.
Los sistemas todo-aire, pueden admitir a su vez, las siguientes variantes:
5.1.- PARA UNA SOLA ZONA
Sólo existe un local o bien los diferentes locales servidos se considera que tienen siempre la misma carga todos ellos, aunque esto último rara vez se cumple, es frecuente admitir esta imperfección en el diseño, en aras de la economía.
La regulación de temperatura puede ser todo-nada, (aportar o no aportar frío), o una regulación continua sobre la temperatura del aire de impulsión o sobre el caudal de éste, y en ambos casos puede ser por actuación sobre el equipo productor (parar o arrancar) o modular (temperatura ambiente, de impulsión, etc).
El caudal de aire debe ser el necesario para la máxima carga.
5.2.- PARA VARIAS ZONAS
Si el sistema de aire debe servir a varias zonas con cargas distintas, debe de existir alguna forma de regular la aportación del frío a cada una de ellas según sus propias necesidades.
Los sistemas todo-aire, para varias zonas, pueden ser.
- Sistemas multizona
- Sistemas de doble conducto
- Sistemas de caudal variable (volumen variable)
Los sistemas multizona y de doble conducto tradicionales, implican frecuentemente la mezcla de aire a distintas temperaturas, lo que es energéticamente gravoso, y está expresamente prohibido en el Reglamento.Igualmente está prohibida la aplicación sucesiva de enfriamiento y calentamiento (recalentamiento). Por esta razón, han caído en desuso, además considerando que su aplicación es para lugares en los que se necesite frio y calor no son de aplicación para Nicaragua.
SISTEMAS DE CAUDAL VARIABLE
Estos sistemas permiten acondicionar varias zonas con control independiente en cada una de ellas. En los últimos años han experimentado una amplia difusión.
El sistema de volumen variable, permite regular de forma independiente todas las zonas servidas, el caudal de aire del conjunto deberá ser el correspondiente a la carga máxima simultánea, y no a la suma de las máximas de toda la zona, como suele ser cuando se tratan distintos locales como zona única.
El ramal de aire que atiende a una zona, está dotado de un elemento motorizado que modula el caudal que se impulsa a esta zona; cada zona puede constar de una sola salida de aire (rejilla, difusor, etc) o de varias.
La modulación del caudal a cada zona puede hacerse de dos modos:
a.- Por desviación.
b.- Por estrangulación.
La variación por desviación, consiste en que el elemento regulador, desvía al retorno el caudal no impulsado. En consecuencia, el sistema es de caudal variable en el local, pero es de caudal constante en el climatizador. La regulación por estrangulamiento, reduce el caudal en cada ramal, lo que hace que la "característica del circuito total de aire" se modifica; si no se actúa sobre el ventilador, los caudales de aire que van a otras zonas, se modificarán. Para que esto no ocurra, hay que adaptar el caudal que suministra el ventilador a las necesidades de cada momento. Esto puede hacerse de varias maneras:
a.- con compuerta en la impulsión
b.- con compuerta en la aspiración
c.- por variación de velocidad de giro
La compuerta en la impulsión se emplea poco, pues es la más costosa en energía de
accionamiento. La compuerta en la aspiración es más eficiente (en realidad, produce una prerrotación en el aire) y se ha empleado mucho. Actualmente es ya más frecuente la modificación de la velocidad de rotación del ventilador, por medio de un variador de velocidad por modulación de la frecuencia de la corriente de alimentación al motor.
La señal que se controla es la presión estática a la salida del ventilador, que se mantiene aproximadamente constante, con lo que el caudal que llega a las diferentes zonas apenas es afectado por la modulación de las demás.
Una de las cuestiones a tener presente en los sistemas de volumen variable es que, al disminuir el caudal de aire a carga parcial, el funcionamiento de los elementos de difusión (difusor y rejilla) se ve fuertemente modificado; especialmente en régimen de refrigeración, el aire frío sale a menor velocidad,lo que provoca una rápida caída del chorro, lo cual puede crear molestias a los ocupantes y un
deficiente movimiento de aire en el local.
Estas modificaciones en las condiciones de difusión del aire hacen que este sistema esté especialmente indicado en aquellos locales en los que variación de carga no sea grande, de modo que el caudal de aire no baje nunca por debajo del 50% ó 60% del máximo.
Precisamente para conseguir impedir la "caída" de los flujos de aire frío, muchos fabricantes han desarrollado diseños de elementos de difusión, especificamente destinados a sistemas de volumen variable, que consiguen un funcionamiento aceptable con caudales de hasta el 40% del nominal. De la misma manera, existen elementos de difusión, que incorporan en el mismo (rejilla o difusores) el mecanismo de estrangulación de caudal.
Por lo que respecta a la regulación, ésta puede ser eléctrica o neumática; algunos fabricantes, utilizan como energía para mover los elementos de desvío o estrangulamiento del aire, la presión del propio aire en los conductos, sin necesidad de aportación de energía externa.
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