Los sistemas aire-agua son sistemas donde el fluido empleado para el tratamiento térmico es el aire, acondicionado localmente mediante unas baterías alimentadas con agua (sistemas convectivos). Tiene la ventaja de que podemos eliminar la carga térmica selectivamente, dosificar una parte de aire y otra de agua, esto hace que los niveles de confort se optimicen. Además el aire nos ayuda a resolver problemas de ventilación del local. Dentro de los sistemas aire-agua podemos distinguir tres tipos principales:
- fan-coils o fancoils
- inductores
- aerotermos
Un fancoil es un equipo compuesto por un ventilador y una batería para el tratamiento del aire. Básicamente lo que hace es tomar aire del local y hacerlo circular por la batería de frío o calor, según sea el caso. Posteriormente lo envía nuevamente al local en las condiciones termo-higrométricas suficientes para mantener las cargas térmicas. Asimismo este fan-coil puede contar con una toma de aire exterior para renovar el aire del recinto.
Los fancoil se pueden clasificar, dependiendo del número de tuberías que lleguen a ellos, del siguiente modo:
- Instalación de dos tubos. Al fancoil llegan dos tuberías, una es la tubería de llegada del agua y la otra es la tubería de retorno del agua, ambas referidas al fancoil. El agua que circula por los dos tubos es enfriada en verano y calentada en invierno. La conversión de agua fría a agua caliente puede realizarse en forma manual o automática.
- Instalación a tres tubos. Los tres tubos son dos tuberías de llegada del agua al fancoil y una tubería de salida. Las tuberías de llegada son una para el agua fría y la otra para caliente. Posee una válvula de tres vías no mezcladora, es decir, su misión es alternar el paso de agua fría y caliente evitando que estas puedan mezclarse. Permite calefactar o enfriar un local, dependiendo de sus necesidades, independientemente del resto de los locales.
- Instalación de cuatro tubos. Técnicamente es la mejor solución desde el punto de vista de regulación y de ahorro energético. Sin embargo es la más costosa en su instalación inicial ya que exige la tirada de cuatro tuberías. Trabaja con dos parejas de tuberías, una para el agua caliente y otra para el agua fría. A diferencia del caso anterior en los retornos no se produce la mezcla de los caudales fríos y los calientes.
Los inductores son 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. Esto crea un efecto venturi, que, como estudiaste en una unidad de trabajo anterior, 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 un poco por encima ala del 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.
Los aerotermos son aparatos para calentamiento mediante proyección de aire, destinados a salas de gran tamaño y ambientes industriales. Se compone de una batería de calor y de un ventilador. A la hora de calcular la instalación es importante conocer la temperatura del agua. Se suelen dimensionar para altas temperaturas e incluso para instalaciones de vapor. También existen versiones con calentamiento eléctrico.
Un fancoil, o ventiloconvector, es un dispositivo relativamente sencillo, consistente en una batería o intercambiador de frío o de calor y un ventilador. Forma parte de los sistemas de climatización en edificios residenciales, comerciales o industriales